[发明专利]一种基于有源功率的超导磁体失超检测系统

权利要求书

1.一种基于有源功率的超导磁体失超检测系统，其特征在于该系统依次包括第一和第二超导线圈、电压传感器电路、差分运算放大器、绝对值电路、模拟乘法电路、低通滤波电路、比较电路和输出信号；第一和第二超导线圈上的电压经过电压传感器电路后作为差分运算放大电路的输人，由差分运算放大电路对输入的电压信号取差值，并对其进行放大，差分运算放大电路将输出信号K(u₁-u₂)输入绝对值电路，绝对值电路对输出信号K(u₁-u₂)取绝对值，经过模拟乘法电路实现有源功率检测P＝K(u₁-u₂)*i，K的大小由电路中的具体参数来确定；根据改进后的有源功率检测法，附加二阶巴特沃斯低通滤波器，有源功率信号P经过低通滤波器并使它在通带范围内具有最平坦的幅频响应，在截止频率附近具有较陡的幅频特性；比较电路根据检测到的P值的大小，将输出信号转换为高电平或低电平，当超导线圈未失超时，P值小于门阀电压，输出信号为高电平；当超导线圈失超时，P值大于门阀电压，输出信号为低电平，这样根据输出信号就可以判断超导是否失超。

2.根据权利要求1所述的基于有源功率的超导磁体失超检测系统，其特征在于所述的电压传感器电路的构造是：第一超导线圈与第一限流电阻串联后连接第一霍尔电压传感器，第一霍尔电压传感器的输出经第三取样电阻连接电路的输出端，第二超导线圈与第二限流电阻串联后连接第二霍尔电压传感器，第二霍尔电压传感器的输出经第四取样电阻连接电路的另一输出端，将此量输出端作为差分运算放大电路的输入端；经过绝对值电路，不仅能够获得与被测电压成正比的电压信号，而且可以对输入信号中的电磁干扰进行隔离，提高检测精度。

3.根据权利要求1所述的基于有源功率的超导磁体失超检测系统，其特征在于框图所述中的差分放大电路和模拟乘法电路构成一个差分放大及模拟乘法电路，实现了模块化设计；本发明中，差分运放选用精密低功耗仪表放大器INA128，R₅和R₆为限流电阻，R₇为增益电阻，其输出为(1+5OKΩ/R₅)(u₁-u₂)。运放A1和A2组成绝对值电路，对前级电路的输出信号取绝对值，该运放宜选用低功耗、高速度的集成运算放大器。模拟乘法器选用精度高、线性度好的集成芯片RC4200，端口Port1为与超导线圈串联的分流器上的电流，经过模拟乘法电路实现有源功率检测，P＝(u₁-u₂)*i。