实际电源系统中有些电流的形式比较复杂,由于电源系统中的负载特性的变化,可能会引起电流的波形的变化。复杂电流波形可以看成多个不同频率的电流叠加而成的。常见的复杂电流有交流电流叠加一个脉动的直流电流、直流电流叠加脉冲电流和电源中的负载电流等。复杂的电流波形可以经过傅里叶分解,对各个频率的分量进行的分别测量。进行叠加的各个分量具有不同的频率,电流形式上为复杂波形,也就是说电流具有较宽的频带。为了精确测量具有宽频带的电流,就需要设计宽频带的电流传感器。磁通门电流传感器利用磁通门原理来测量电流,具有精度高、稳定性好、线性度好等优点。南通国产替代电流传感器出厂价
当一次电流IP为纯直流分量时,通过分析式(3-20)可知,此时jw=0,ZF=0时,可得新型交直流电流传感器的直流稳态误差εDC为:11+KPIN1RM(KPAN)FRS1(1+伪)式(3-21)为单独测量直流时的新型交直流传感器稳态误差传递函数模型。此时由于PI比例积分电路在直流测量情况下,时间常数趋近于0,理论上比例积分电路开环增益趋近于无穷大,因此直流测量误差趋近于0。然而实际当测量交直流电流时,PI比例积分电路的开环增益有限,因此仍需考虑其他参数设计。同时需要注意,在建立交直流电流传感器稳态误差模型时,对基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的零磁通交直流检测器进行了线性化处理,因此保证零磁通交直流检测器线性度是新型交直流传感器设计的关键,而激磁绕组匝数N1及采样电阻RS1均影响交直流检测器线性度,因此在参数设计时需要综合考虑各项指标。金华交直流电流传感器哪家便宜将磁调制器与磁积分器结合,研制用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器,扩展了电流测量带宽。
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。
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。结合电子补偿式交流比较仪及自平衡式直流比较仪的结构建立闭环交直流电流传感器。
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。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。株洲磁调制电流传感器案例
磁通门电流传感器适用于动力电池电量监测和高精度电流监测等应用场合,如电动汽车电池管理系统。南通国产替代电流传感器出厂价
(b)根据式(2-33)选取低磁饱和强度BS,降低铁芯C1截面面积或增大激磁绕组匝数N1,可有效降低铁芯C1激磁饱和电流阈值Ith,以便于满足假设1、3中Ith<<IC。(c)可增大激磁电压峰值Vout或降低采样电阻Rs的阻值,以提高铁芯回路稳态充电电流IC,便于满足假设1、3中Ith<<IC。(4)稳定性由式(2-34),(2-39)可知,激磁电流iex平均值与一次电流Ip之间的线性关系,且这种线性关系只是与一次绕组匝数Np及激磁绕组匝数N1有关。但是激磁电流信号较小,因此实际电路中取采样电阻RS上的电压信号作为终检测信号。采样电阻RS上一个周波内平均电压Vav满足:南通国产替代电流传感器出厂价