不同于传统电流比较仪的是,新型交直流电流传感器改进了铁芯结构及信号解调电 路, 增加了环形铁芯 C2 及对其进行激磁的是反向放大器 U2,其与环形铁芯 C1 及采样电 阻 RS1 构成反向激磁的自激振荡磁通门传感器,其作用是用于抵消激磁电压在其他绕组 中产生的电磁感应纹波电流,低通滤波器 LPF 及高通滤波器 HPF 的配合使用将对采样 信号的解调进行优化。设计的新型交直流电流传感器为闭环零磁通交直流电流测量系统。其中交直流 电流不平衡磁势检测由零磁通交直流检测器测量, 交流及直流不平衡磁势均在同一通道 完成信号解调及信号处理。但是金属中的霍尔效应很微弱,信号微弱检测不到,在很长一段时间里这限制了霍尔效应的应用。无锡高精度电流传感器价格大全
标准磁通门电流传感器实际与闭环霍尔电流传感器结构相似,由相同带缝隙的磁 路和用来得到零磁通的次级线圈构成。霍尔电流传感器与磁通门电流传感器主要的区别在于气隙磁场检测方式的不同:前者是通过一个霍尔元件获得电压信息进而得到被测电流;后者则是通过一个所谓的饱和电感来测量电流的。饱和电感的电感数值依赖于磁芯的磁导率,磁通密度高的时候磁芯饱和,电感值较低。低磁通密度时,电感值则较高。外部磁场的变化影响磁芯的饱和水平,进而改变磁芯导磁系数,然后影响电感值。因此,当存在外界磁场时将会改变场测量的电感值。如果饱和电感设计充分,这种改变非常明显。无锡高精度电流传感器价格大全纳吉伏研发的磁通门电流传感器具有高灵敏度、低噪声、宽频响等优点。
除了上述环节,一次绕组WP由于电磁感应效应在反馈绕组WF上将产生感应电流,该过程输入信号为一次电流IP,输出信号为反馈绕组的激磁感抗jwLF上产生的感应电压。根据上述关系及图示电流参考方向,G5传递函数可表示为:G5=ZFNP=jwLFNP=jwμ0μeN2F(2Sc)NPNFNFlcNF此外系统的负反馈信号为反馈绕组WF在合成铁芯C12中产生的反向磁势,因此在图3-2中负反馈环节传递函数直接用反馈绕组匝数NF表示。根据电流传感器比例误差ε定义及式(3-12)可得:ε=N(N)P(F)I(I)P(S)一IP=1+G(N)1G2G3G4(FG4G5一)N(1)F(3-18)将式(3-13)至(3-17)带入上式进一步化简可得:ε=ZFNP一(RM+ZF)根100%RS1NP(1)(3-19)实际电路中一次绕组通常为单匝穿心导线,因此NP=1。
IP<0 时激磁电压波形 Vex 及激磁电流波形,图中红色曲线 为 IP=0 时激磁电流波形。为方便下一节对自激振荡磁通门传感器建模,将零点选择为激磁电流达到反向充电电流 I-m 时刻,此时激磁电压恰好发生翻转。当一次电流 IP<0,即为负向直流偏置,其在铁芯 C1 中产生恒定的去磁直流磁通, 铁芯 C1 磁化曲线将向右发生平移使铁芯 C1 进入负向饱和区的阈值电流变小。 且负向饱 和阈值电流满足 I-th1=I-th-βIp,此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程,由于 负向饱和阈值电流 I-th1 小于原负向激磁阈值电流 I-th,从而导致负半周波自激振荡过程将 不会在原时刻进入饱和区, 而是略有提前, 即铁芯 C1 工作点将提前进入负向饱和区 C; 同时,由于负向去磁直流磁通作用,铁芯 C1 进入正向饱和区需要额外的激磁电流以抵 消负向直流产生的的负向磁势, 使得铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变大,正向饱 和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp 。由于霍尔效应传感器的输出信号与被测电流成正比,因此它可以用于测量直流或交流电流。
高频电力电子装置无论是应用于工业矿产中的电动机车,在风机水泵的交流调速,还是新能源发电中的风电并网转换技术以及对多余能量的存储和使用等多个方面,都需要在复杂环境下对电流进行检测,因此对电流传感器的温度特性及精确度的要求较高。随着电力电子高频化的进一步发展,可以在高温环境下测量复杂电流波形的电流传感器的研制具有很大的价值和应用潜力。目前存在的电流检测技术和方法有很多,根据测量方法和方式的不同,电流传感器可分为非隔离式与电隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括 霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current transformer),磁通门电流传感器(Fluxgate current sensor)以及巨磁阻电流传感器(GMR current sensor )等。在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和监控高频电流。无锡高精度电流传感器价格大全
基于低频滤波的硬件解调方法,用以简化软件中数据处理复杂程度。无锡高精度电流传感器价格大全
t5时刻起铁芯C1工作点进入负向饱和区C,此时激磁感抗ZL迅速变小,因此t5~t6期间,激磁电流iex迅速反向增大,当激磁电流iex达到反向充电电流-I-m=ρVOH/RS时,电路环路增益|ρAv|>>1满足振荡电路起振条件,方波激磁电压发生反转,输出电压由反向峰值电压VOL变为正向峰值电压VOH。即t6时刻,VO=VOH。t6时刻起铁芯C1工作点由负向饱和区C开始向线性区A移动,在t6~t7期间,铁芯C1仍工作于负向饱和区C,激磁感抗ZL变小,而输出方波电压变为正向此时加在非线性电感L上反向端电压V-=-ρVOH,产生的充电电流为正向,与激磁电流iex方向相反,12因此非线性电感L开始正向充电,激磁电流开始正向迅速增大,于t7时刻激磁电流iex增大至反向激磁电流阈值I-th。无锡高精度电流传感器价格大全