随着现代社会的高度电气化,从科学技术、社会生产以至日常生活,人们离不开各种电器及电力的应用。电信号比其他种类信号更便于转换、放大、传送,因此大部分的非电被测量,均通过一定的手段(如各种传感器)转换成电信号再进行传输和测量。而传感器输出的往往是微分信号,所以积分器成为电磁测量中不可或缺的电子设备之一。为了保证测量的精确度,就需要设计具备高精度、低漂移、良好的实时性与电磁兼容性且能够长时间工作的积分器。论文充分调研了国内外积分器的研究现状,详细分析了模拟积分器、数字积分器以及模数结合的积分器的工作原理、误差来源,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的交替式积分器。该交替式积分器以实时补偿型积分器为积分单元,采用两路积分单元交替工作,最后由FPGA完成两路信号的拼接。通过适当设置交替工作周期,使得每路积分器对信号积分时误差维持在较小的范围内,当一路积分器工作时,另一路积分器进行积分电容泄放,误差不会长时间累积,保证了积分电路能够长时间稳定工作。根据具体需求及测试时遇到问题,多次修改电路板及程序,并最终确定原型版。2017年20路该交替式积分器参与了 EAST放电测试实验,实现结果均表现出很好的稳定性和一致性。在交替式积分器的基础上,设计了误差补偿型积分器,采用最为临近的时段内的积分误差对积分器进行误差补偿。将积分误差函数近似为一次函数,在两个相邻的半周期之间,利用在前的半周期中的误差函数补偿在后的半周期的积分器对信号积分的误差,可以有效提高积分器的精度。