在t1≤t≤t2期间,电路初始条件iex(t1)仍满足式(2-7),且此时铁芯C1工作在线性区A,激磁电感为L,铁芯C1回路电压满足:vex=VOH=Vout。此时回路电压方程为:Vout=iex(t)*Rsum+L根据式(2-7)、(2-9),可得t1≤t≤t2内,激磁电流iex表达式为:t-t1iex(t)=IC(1-eτ1)-(Ith-βIp1)eτ2(2-9)(2-10)此阶段激磁电感由l变为L,因此铁芯C1回路放放电时间常数τ2满足τ2=L/Rsum。在t2时刻,铁芯C1激磁电流iex达到正向饱和阈值电流I+th1,其满足I+th1=I+th+βIp1,可得t2时刻激磁电流终值iex(t2)满足:在电机控制领域,磁通门电流传感器可以用于测量电机的电流,以实现电机的精确控制和优化运行。镇江大量程电流传感器服务电话
误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其大输出交流可达2A。株洲工控级电流传感器设计标准这种滞后现象会导致铁磁性材料中的磁场难以迅速变化,从而对外部磁场的干扰产生抵抗力。
自激振荡磁通门传感器其稳定性与采样电阻 RS 稳定性密切相关。 影响采样电阻 RS 稳定性的主要因素为阻值精度及温度系数。因此需要选择温度系数较 小, 阻值精度高的采样电阻。在满足同样额定功率情形下, 由于采样电阻越大, 功耗越 大, 因此选择阻值较小的采样电阻有利于解决温升导致的稳定性变差问题, 但传感器整 体功耗会有所增加,因此需要选择合适的采样电阻阻值。自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD 主要取决于一次绕组匝数 Np 及激磁绕组匝数 N1 之比及采样电阻 RS 阻值大小。选择较大阻值的采样电阻可以提高 自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD ,但为了提高自激振荡磁通门传感器的线性度及稳定 性,适宜选取较小阻值的采样电阻。而从信噪比角度考虑, 采样电阻不宜取值太小。因 此在设计自激振荡磁通门传感器及终新型交直流传感器时需要对这些关键性能进行 取舍后,综合考虑以选择合适的电路参数。
根据自激振荡磁通门传感器起振过程分析可知,铁芯工作在周期性正负交替饱和状态是磁调制过程的必要条件。倘若一次电流过大则导致铁芯只是工作在正向磁饱和区或只是工作在负向磁饱和区,此时铁芯单向饱和严重,磁化曲线严重畸变,无法完成电流准确测量。因此,按照一次电流磁势与自激振荡磁通门电路稳态充电电流IC所对应磁势的合成磁势大于铁芯C1饱和阈值电流Ith所对应磁势的原则,当一次电流为正向时,一次电流磁势大小满足:一NpIp+N1Ic之N1Ith化简式(2-43),可得一次电流Ip满足:Ip<N1(IC一Ith)Np同理在当一次电流为负向时,一次电流Ip满足:一N1(IC一Ith)Np(2-43)(2-44)(2-45)综合式(2-44),(2-45)可得自激振荡磁通门传感器测量一次电流Ip的范围为:一N1(IC一Ith)NpN1(IC一Ith)Np(2-46)式(2-46)中Ip表示一次电流峰值。电流是物理学中的一个基本物理量,电流测量是电气测量中必不可少的一部分。
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。被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。电池电流传感器
双棒型磁通门传感器,是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。镇江大量程电流传感器服务电话
新型交直流传感器的误差影响因素包括: 误差控制电路比例环 节比例系数 KPI 、积分环节的积分时间常数 τ1 、反馈绕组 WF 的复阻抗 ZF 、激磁绕组匝 数 N1、反馈绕组匝数 NF、终端测量电阻 RM 及采样电阻 RS1。通过减小终端测量电阻 RM 阻值, 降低激磁绕组匝数 N1 ,增大采样电阻 RS1 阻值, 及增大各个放大电路开环增益均 可降低新型交直流电流传感器的稳态误差。传统铁磁元件分析过程中常见的影响因素, 系统的磁性误差, 如外界电磁干扰、绕组绕线的不均匀性导致的漏磁通及铁磁元件本身 漏磁通的影响, 以及一次绕组偏心导致的一次绕组磁势不对称所带来的误差, 在系统建模中未以考虑。 另外, 系统的容性误差, 如绕组匝与匝之间的匝间电容, 不同绕组之间 的寄生电容, 在一定程度上对系统的误差也有影响。镇江大量程电流传感器服务电话