电流传感器根据不同的分类形式具有不同的分类方法,其根据工作原理的不同可分为电子式电流互感器、电磁式电流互感器和分流器,其中电子式电流互感器包括变频功率传感器、罗柯夫斯基电流传感器、霍尔电流传感器等,较电磁式电流传感器而言具有更宽的传输频带、更小的尺寸、更轻的重量、更小的二次负荷容量等,逐步占据电流传感器的大部分市场。霍尔电流传感器基于霍尔效应,利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量,首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流,其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B),然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势,称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向),该电势的波形与输入电流一致,因此可以精确地反映出被测电流的变化情况。磁通门电流传感器精度高,零点偏置电流小,无磁滞影响,在大电流冲击后仍能保持低零偏,高精度特性。湖州动力电池测试电流传感器价格大全
当被测电流为低频交流电时,激磁电路的工作过程要比被测电流为直流电时的情况要更复杂,所以很难求出被测电流的数学表达式。其主要原因在于:当被测电流为交流电流时,每一个激磁电流产生的周期之内磁芯达到正负磁饱和的时间不确定,而是与被测交流的瞬时值大小有关系;尤其是当被测电流为非正弦复杂波形时,更加难以得到被测电流的瞬时测量值。但是,在被测电流频率比激磁频率低得多的情况下,可通过被测电流为直流电时得出的 结论对低频交流电进行分析。由于被测电流信号与激磁电流信号相比变化缓慢得多,这时,可以假设在每个激磁周期T内被测电流的幅值基本保持不变。因此,可以将被测低频交流电当作是持续时间很短的直流电流的叠加。无锡新能源汽车电流传感器设计标准原创寄生参数平衡技术,极大的拓展的电流传感器的工作带宽;
磁芯的材料影响测量误差,不同的磁芯材料所能承受的环境温度不同。磁芯的参数影响电流的大小、响应时间等。因此,磁芯材料与参数的选择至关重要。下面对磁芯材料的选取要求与各个参数的影响进行分析。(1)较高磁导率的软磁材料。磁导率反映缠绕绕组的磁芯在通入电流后的导磁能力;磁导率越高,导磁能力越好。为了提高磁通门传感器的灵敏度,需选择高磁导率磁芯。这是因为选择高磁导率磁芯使磁芯两端的电压幅值更大,从而对小电流更敏感。然而,选择过高磁导率的软磁材料,会影响磁芯探头的稳定性。因此,尽可能的选择较高磁导率的软磁材料,这样在保证灵敏度的同时保证了磁芯探头的稳定性。(2)低磁滞伸缩性的磁芯材料。磁性物质受磁场的影响发生弹性形变,这种现象被称为磁滞伸缩效应。选择低磁致伸缩性的磁芯材料可使磁芯的磁性性能更佳,进而减少了磁通门传感器的相对误差。(3)最高工作温度。在磁芯材料的选择方面,必须满足高温工作状况的要求,选择居里温度点高的磁芯材料。(4)低矫顽力的磁芯材料。因磁芯的矫顽力越大导致磁滞回线的面积增大,而磁芯磁滞回线的面积反应磁滞损耗的大小,因此选择HC较小的磁芯,减少磁滞损耗。
闭环霍尔电流传感器也常用于进行大电流测量,其利用霍尔元件测量出磁场,进而根据磁场与电流的比例关系确定导线电流的大小。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,避免了在测量大幅值电流时的发热问题,但由于霍尔器件本身的缺陷,极易受到外部环境 因素的影响,准确度等级难以做高,一般只能达到0.5级。闭环霍尔电流传感器适用于低精度、低成本的电流测量场景。其它种类的电流传感器,如罗氏线圈、光纤传感器等,其准确度和稳定性均与霍尔传感器相当甚至更低。单棒型磁通门传感器,是由一个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。
传感器激励信号对探头和整个系统都产生很大的影响,一般从频率稳定度、信号幅值稳定度、相位稳定度、波形稳定度这几个方面来考虑激励信号的选择。此外,激励信号频率的高低很大程度影响着传感器的工作性能,频率太高,则会增大噪声;频率太低则会降低传感器的灵敏度,通常,激励很好的频率会在几百到几千赫兹。综合以上各个因素,选择频率为 9.6KHZ的方波作为传感器的激励信号,同正弦波相比,方波可以由石英晶体直接产生,能比较容易的获得,且有更好的稳定度,更重要的是方波只有正负电平两个电压幅值,这比正弦波的电压幅值的稳定度要好很多。由晶振和分频器CD4006组成来产生方波。频率源产生稳定的方波激励信号由耦合电容送给探头绕组。另外,选用高驱动能力、高精度、低噪声、低温漂的运放TS922,并采用双电源供电。电流是基本物理量之一,电流测量是基本的电气测量,存在众多的测试需求。连云港光伏逆变器电流传感器价钱
磁芯在激励电流的作用下电感量随激励而变化,磁通量就像门一样被打开或关上,因此被形象的称之为磁通门。湖州动力电池测试电流传感器价格大全
由以上不同传感器技术路线差异的分析可得出,由于容易受温度和外界磁场的影响,霍尔效应传感器和GMR传感器不能在高温环境中使用;电流互感器和Rogowski线圈由于工作原理的限制,不能用于直流测量。分流电阻器提供了一种简单和廉价的适用于交直流电流测量的解决 案,但不是电气隔离的,并且对温度的变化和电磁干扰很敏感。而磁通门电流传感器不存在以上所述局限,其不仅可以用于交直流电流的测量,也可以应用在高温场合中,还具有电气隔离的优点,因此磁通门传感器以其突出的优点和简单的结构得到了 ***的研究和应用。湖州动力电池测试电流传感器价格大全