电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现,然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题,励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿,因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。中国计量科学研究院的张钟华院士,提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法,其方案设计了三铁芯四绕组的零磁通闭环测量结构[。 其中利用磁积分器进行交流谐波信号的检测,利用双铁芯自激振荡磁通门传感器进行直流信号检测,并设计了感应纹波抑制电路,从而对自激振荡磁通门传感器进行了线性度精度的优化。提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法。泰州开环电流传感器厂家直销
然而,由于难以精确装配,且易受周围工作环境的影响,它能达到的比较好精度只有0.5%,不能满足日益增长的高精度需求。2、罗氏线圈(RogowskiCoil)罗氏线圈是基于法拉第电磁感应和安培环路定理来进行测量的。罗氏线圈是一个空心的环形线圈,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场,由于没有磁芯而具有较高的线性度、较宽的带宽、较好的电隔离性能以及较轻的重量等优点。在线圈内感应到的电压与电流的变化率成正比例关系,适用于瞬态电流的测量,尤其适用于高频大电流的测量。然而,在测量瞬态电流时,线圈的自感和寄生电容构成了谐振电路,为了增加谐振频率会降低匝数,但是匝数的降低会导致传感器灵敏度的降低。合肥新能源电流传感器联系方式磁通门电流传感器可以用于监测电池的电量和电流,提高电池的使用效率和安全性。
电流传感器技术方案差异分析随着电力电子技术应用的逐步发展,人们对电流传感器的性能提出了更高的要求,所以电流传感器迅速发展起来。为了满足电流传感器在不同领域中的技术需求,产业界开发出了各种类型电流传感器,如霍尔电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、电流互感器、分流电阻以及磁通门电流传感器等。小编在7月份在无锡纳吉伏公司的网站上对这些不同电流传感器的技术路线差异进行了初步分析分析,下面详细介绍上述几种常见的电流传感器。
霍尔效应传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。它是一种隔离的非侵入式设 备,可同时应用于直流和交流电流检测,通常高达数百千赫兹。由于其简单的结构,与微电子器件的兼容性,霍尔器件可以单片集成到完全集成的磁传感器中。霍尔传感器可以使用常规的CMOS技术制造。但是,它通常比电流互感器或Rogowski传感器昂贵。尽管霍尔传感器可以测量直流电流,但由于铁芯饱和,霍尔传感器通常具有有限的峰值电流,并且具有有限的带宽(<1MHz)。另外,它对外部磁场非常敏感,霍尔传感器的温度稳定性和时间稳定性非常不好。霍尔效应传感器主要在闭环模式下工作,以实现更高的精度和更宽的动态范围。
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。电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。
电流互感器(currenttransformer, CT)依据电磁感应原理测量电流,它主要应用于电力系统电流测量和继电保护系统中,其运行稳定性影响测量的准确性和保护装置动作的可靠性。但是电流互感器只能进行交流电流的测量,磁芯容易受到饱和的影响,并且体积较大,测量频率较低,价格昂贵。 巨磁阻(GMR)效应在微小磁场测量领域实现了巨大的改变,尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点;其缺点是这类传感器对外界磁场比较敏感,不是很适合用于复杂电流检测。尽管分流器被设计为按照精确的比例分配电流,但实际应用中可能会存在一定的误差。天津车规级电流传感器供应商
单棒型磁通门传感器的感应绕组与激励绕组为同一组绕组,其被测磁场与激励磁场的方向平行。泰州开环电流传感器厂家直销
基于霍尔效应与分流原理的电流传感器的应用很多,因为这两种方法都是原理简单,易于实现。但是基于霍尔效应的传感器的主要缺点是体积功耗大,其次绝缘性能也比较差,但是现在多数的霍尔传感器也都带有磁屏蔽壳。德国英飞凌科技股份公司推出的高精度电流传感器TLI4970正是应用霍尔效应的特殊结构与技术来避免以上缺点,同时免去屏蔽壳和磁环,大大减小了传感器体积,从这点也可以看出,传感器的微型化势在必行。 磁通门技术以其高灵敏度,高精度,低温漂的特点越来越多的进入产业界的视线,并将其应用在实际电流测量中。但是电流传感器的发展除了工艺上的改进外,还需通过原理提高其性能也许更能从根本上实现电流传感器的宽测量范围、高温度测量以及复杂波形检测等。同时,电流传感器的微型化,智能化是未来发展的不变方向。泰州开环电流传感器厂家直销