郑州化成分容电流传感器设计标准

时间差型磁通门(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的获得来源于实验：磁通门调峰法。调峰法实验的具体过程如下：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。记录下磁通门输出信号在这一时刻的偏移位置，然后再将被测磁场移除。将通电线圈放置在与被测磁场相同的磁通门轴向方向上，从零增大通电线圈电流幅值直到使磁通门信号的输出重新移动到刚才记录的位置。通过通电电流的大小以及磁芯上线圈匝数，被测磁场的大小便可以计算出来。但是由于当时的频率计值等数字化器件的发展程度不高，因此磁通门调峰法实验只是作为一个实验现象来研究而未做更深入的探讨。在科学研究领域，电流测量对于探索物质的电子行为、研究化学反应和生物过程等方面具有重要意义。郑州化成分容电流传感器设计标准

电源系统中在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流的存在时间短，但是会对整个电源系统造成极大的损害。此时的电流的 波形的属于复杂的电流波形，同时电流波形变化剧烈。无锡纳吉伏公司针对这样的情况，设计了新型电流传感器。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害，必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量，以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中，脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多，甚至相差几个数量级，一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度，同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流，所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器具有非常实用的意义。南京单电源霍尔电流传感器结合自激振荡磁通门技术和电流比较仪结构，研制出三铁芯三绕组的闭环零磁通交直流电流传感器。

激磁电压信号Vex在一个周波内表达式为：(|Vout,0<t<TpVex=〈|l-Vout,Tp<t<Tp+TN其中TP=t3，在正向周波内，根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式（2－8）、（2－12）、（2－16）可以求得，正半波时间TP满足下式：TP=t1+(t2-t1)+(t3-t2)=τ1ln(1+2Im)+(τ2-τ1)ln(1+2Ith)（2－25）IC-ImIC-Ith-βIp1其中TN=t6-t3，在负向周波内，根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式（2－18）、（2－20）、（2－22）可以求得，负向周波时间TN满足下式：TN=t4-t3+(t5-t4)+(t6-t5)=τ1ln(1+2Im)+(τ2-τ1)ln(1+2Ith)（2-26）IC-ImIC-Ith+βIp1激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav表达式为：Vav=Vout=Vout

由自激振荡磁通门传感器交直流适应性分析可知，设计性能优异的自激振荡磁通门传感器，在激磁频率方面有所要求，本节将对铁磁材料参数及各个电路参数设计进行探讨。作为电流传感器，本节主要关注其检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定度五个方面的特性并对其进行探究。（1）检测带宽WIP根据自激振荡磁通门传感器数学模型分析，其检测交流频率受到激磁电压频率fex限制，自激振荡磁通门传感器检测带宽WIP<fex/2。理论上激磁电压频率越大，检测带宽越大，对低频信号测量越准确。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。

反馈绕组匝数 NF 越大，终端测量电阻 RM 阻值越小， 新型交直流电流传感器稳态误差越小， 但式（3－20）忽略了反馈绕组的线电阻， 当匝数 较大时， 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后， 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM  阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等，选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时， 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性， 铁芯的漏磁通，外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称，主铁芯磁通不 对称性导致了一二次磁势平衡的假平衡现象， 终导致测量误差。因此设计绕组时需要 选择均匀缠绕， 对于多层绕组需要采取特殊绕法以减小铁芯漏磁通大小。用于直流电流精密测量的直流比较仪结构以及交直流精密测量的交直流电流比较仪结构也是在此基础上发展而来。苏州循环测试电流传感器现货

为保证磁通门能够处于零磁通状态，磁通门电路常应用闭环系统。郑州化成分容电流传感器设计标准

加拿大学者 N.L.Kuster 、W.J.M.Moore 等，通过在交流比较仪结构基础上改进，将交流检测模块换为基于二次谐波磁调制器结构的直流检测器，设计相应的倍频电路及二次谐波解调电路，完成了直流比较仪研制，研制的变比为400:1 的直流比较仪比例精度在满量程时为1ppm。欧洲核子研究中心(CENR)的 K.Unser，将磁调制器技术与磁积分器技术结合，研制出用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器，该方法扩展了电流测量带宽，但交直流测量只能单独进行，交流通道与直流通道相互独立。近年来，国内在直流测量领域研究颇多的是华中科技大学和中国计量科学研究院，中国计量科学研究院的郭来祥对磁调制器理论研究颇深，通过应用图解法对三折线模型下的二次谐波式磁调制器进行了系统的研究，在多种激磁方法的比较中发现恒流方波激磁与恒压方波激磁效果比较好，磁调制器灵敏度比较好，并对磁调制器灵敏度进行定量计算，对磁调制器基础理论研究的完善做出巨大贡献。郑州化成分容电流传感器设计标准