已知交流工频为f=50Hz,假设自激振荡磁通门电路激磁电压频率fex>>f,且为50Hz的整数倍,即满足fex=kf(k为整数)。设一次电流中交流分量为iac,直流分量为Id。此时可以将一次电流iP表示为为:iP(t)=iac(t)+Id(2-35)由于激磁电压频率远大于一次交流频率,因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内,看作缓慢变化的直流信号。假设按照自激振荡磁通门电路频率fex将一次电流ip进行分段,共分为k段,并取每段取间的电流左端点值作为该段区间电流值,则在分段区间内可将一次电流ip表示为:iP(t)=iac(t1k)+Id,t1k<t<t2k其中每段区间时间间隔Δt为自激振荡磁通门电路周期,即满足:Δt=1/fex=t2k一t1k=t3k一t2k=...,keN*(2-36)(2-37)此时在t1k~t2k期间,可以将一次电流看作近似直流分量,其大小为t1k时刻交流瞬时值大小iac(t1k)与直流分量Id之和。按照前述对自激振荡磁通门直流分量测量原理推导可得,此时在t1k~t2k时刻,磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流,例如在电池充电和放电过程中,可以监测电池的电流和电量状态。连云港储能电池测试电流传感器价格
假设1:Im<<IC,Ith<<IC,βIp<<IC,对ln函数进行化简,简化了TP与TN表达式。假设2:在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l,因此τ2>>τ1,略去了τ1项时间,得到简化的激磁电压周期公式。假设3:βIp<<IC,略去了βIp项,终得到简化的线性模型。为了达到理想的激磁电流平均值与一次电流之间的线性关系,三条假设需要完全满足。因此为了更好地满足这些假设条件以提高自激振荡磁通门电路的线性度可以采取的措施有:(a)选取高磁导率μr,低矫顽力Hc,高磁饱和强度BS的磁芯材料作为铁芯,以保证铁芯C1磁化曲线的高度非线性,以满足假设2。芜湖高线性度电流传感器案例磁通门电流传感器,具有很强的抗干扰能力和稳定性,可以在各种复杂的环境下准确地测量电流。
无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器,介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源,对传统自激振荡磁通门传感器进行改进,提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器,同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型,明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素,为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究,设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器,依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行相应设计。然后结合零磁通交直流检测器的优化设计,完成了高精度交直流电流传感器样机研制。
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。当无被测电流时,激励磁场周期性作用于磁芯上,磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。
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。纳吉伏研发的磁通门电流传感器具有高灵敏度、低噪声、宽频响等优点。兰州漏电保护电流传感器供应商
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。连云港储能电池测试电流传感器价格
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。连云港储能电池测试电流传感器价格