王东兴，朱燕燕，李 瑞，胡志敏

(中国科学院 上海高等研究院 上海光源，上海 201204)

上海科技大学的硬X射线自由电子激光装置项目采用超导波荡器，其电源的电流分辨率影响激光品质[1-2]，超导波荡器要求电源电流分辨率优于最大输出电流的2.5×10-6，直流电流互感器(DCCT)不仅测量电流而且参与电源反馈控制，其分辨率至少要再高1个数量级才能满足项目需要[3-7]。磁调制DCCT凭借其独特优势成为项目的首选[8-11]，但调制噪声限制了其性能进一步提升[12-13]，相近量程的磁调制DCCT的噪声有效值均不能满足项目需要，如LEM IT400-S在0～1 kHz、0～10 kHz的噪声有效值分别是满量程的1×10-6、4×10-6。由于噪声有效值等效统计学的标准差，其值越大则数据离散程度越大，分辨率越低；反之则数据离散程度越小，分辨率越高。文献[12]提出调制噪声是磁调制电流传感器的主要噪声。为了提高DCCT的分辨率、降低其调制噪声带来的不利影响，文献[14]给出了磁材料参数与DCCT调制噪声的相关性，缩小了磁调制DCCT磁材用料的选择范围；文献[15]提出了一种DCCT调制噪声的抑制方法；文献[16]提出了一种差动高频电流传感器，实现高频电流信号的测量，避开使用磁调制电流传感器引入的本底噪声；文献[13]利用低噪声的前置放大器与高位数的数据采集卡搭建了高精度测试系统，从测量方法上消除传感器噪声的影响；文献[17]对DCCT的两个磁芯一致性进行了研究，但未涉及调制噪声。本文提出一种描述磁调制DCCT调制噪声的数学模型，给出其调制噪声的工程近似解析表达，分析调制噪声与相关因素的关系；……