合肥新能源汽车电流传感器设计标准

磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件，只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率，低矫顽力的软磁材料（例如坡莫合金）作为磁芯，磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流，则在其产生的激励磁场的作用下，感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量，通过后续的各种传感器信号处理电路，利用谐波法对感应电势进行检测处理，使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号，所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期，首先在1931年，Thomas申请了关于磁通门的一项知识产权，接着，有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验，总结并提出磁通门技术的工作原理，且当时的实验精度达到了纳特（nT）级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究，从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性，在随后的几十年里，利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流，监测和控制脉冲电流的状态。合肥新能源汽车电流传感器设计标准

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。上海高稳定性电流传感器报价为工作在零磁通状态，电流传感器中加入次级线圈并且此线圈必须通入一个合适的电流以保证磁芯的零磁通状态。

磁通门电流传感器在MRI（磁共振成像）中有广泛的应用。MRI是一种非侵入性且无辐射的医学成像技术，通过使用强磁场和无线电波来生成身体内部的高分辨率影像。当磁芯被周期性变化的激励磁场作用时，磁芯的状态便会周期性地磁化至正负饱和状态，并在其间往返。周期性的往返于两个稳态点(势能函数的低点)的这一过程可以用双稳态势能函数来表示。磁通门电流传感器被用于监测梯度线圈的电流变化，以确保梯度线圈的准确控制和调节，从而获得高质量的图像。 射频线圈控制：MRI系统使用射频线圈来发送和接收无线电波信号，以图像化身体结构和组织。磁通门电流传感器被用于监测射频线圈的电流变化，以帮助调节射频线圈的功率和频率，确保信号的正确发送和接收。 总结来说，磁通门电流传感器在MRI中的应用主要是用于监测和控制主磁场、梯度线圈和射频线圈的电流变化，以确保MRI系统的稳定性和图像质量，从而为医学诊断提供高精度的影像数据。

当闭环零磁通交直流电流测量系统正常运行时， 环形铁芯 C1 由比较放大器 U1 进行方波激磁，而环形铁芯 C2 通过反相放大器 U2 进行方波激磁。反 相放大器 U2 为反相单比例放大器，因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 激磁电流幅值相同 而相位完全相反， 因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态。 同时当 一次绕组中电流与反馈绕组电流磁势不平衡时，将在电流检测模块的采样电阻 RS1 上检 测出与一二次磁势之差成正比的交直流采样电压信号 VRS1 ，VRS1 中直流分量大小与一二 次直流磁势之差成正比， VRS1 中交流分量大小与一二次交流磁势之差成正比， 而方向与 一次电流方向相反。信号处理电路将采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 通过高 通滤波器 HPF 后，与采样电阻 RS1 上的交直流采样电压信号 VRS1 与进行叠加得到合成 电流信号 VR12，终合成电流信号 VR12 经过低通滤波器 LPF 完成信号解调。 解调后的 误差电流信号 Ve 输入至 PI 比例积分电路完成误差控制， 其中 PI 比例积分电路输出电压 信号经 PA 功率放大电路放大后产生反馈电流 IF，通过反馈绕组 WF 在环形铁芯 C1 及 C2 上产生反馈电流磁势。当一二次磁势不平衡时， 激磁电流 iex 平均值不为 0，从而产生误 差电流信号 Ve 。由于这个感应电流与被测导体中的电流成正比，因此可以通过测量这个感应电流来间接测量被测导体中的电流。

电流的精密测量一直是工业生产制造和计量科学理论的重要课题。近些年来，伴随着智能电网的快速建设及交直流混合配电网的不断发展，配网中交直流混合电网的建设规模及复杂度均有增加。由于交直流配网的发展以及整流型用电负荷的增多，例如电气化铁路、大型整流硅设备及炼钢、炼铝、塑料制品厂商的增多，使得交流电网中存在直流分量。直流分量的存在，使得配网中现有的交流检测设备产生了误差增大、计量失准、保护误动等多种问题，变压器等设备在直流分量下输出电压畸变。霍尔电流传感器在测量电流时可能会受到噪声的影响，例如热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。板载式电流传感器供应商

功率分析仪还可以测量和分析其他与功率相关的参数，例如电压和电流的有效值、峰值、频率等。合肥新能源汽车电流传感器设计标准

基于自激振荡磁通门技术和传统电流比较仪结构，通过改 进铁芯结构及信号解调电路， 构建了闭环零磁通交直流电流测量方案，研制了新型交直 流电流传感器样机。样机总体包括两个铁芯三个绕组， 其中改进结构的自激振荡磁通门 传感器作为新型交直流电流传感器的零磁通检测器， 检测一二次电流磁势之差，构成了 新型交直流电流传感器的电流检测模块，除此之外还包括信号处理模块， 误差控制模块 及电流反馈模块。环形铁芯 C1 及 C2 为传感器磁性器件，两者磁性材料参数一 致， 几何尺寸完全一致， 均选取高磁导率、低矫顽力、高磁饱和感应强度的非线性铁磁 材料。合肥新能源汽车电流传感器设计标准