镇江循环测试电流传感器设计标准

新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器，其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3－1所示。其包括环形铁芯C1和C2，及激磁绕组W1，激磁绕组W2和分压电阻R1，R2。比较放大器U1，单位反向放大器U2，采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择，磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度，并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知，铁芯材料需要选择非线性程度高，即磁导率高，磁饱和强度高，矫顽力低的磁性材料。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。镇江循环测试电流传感器设计标准

电流传感器是一种设备，它能够将电流信号转换为另一个可分析信号，这种设备在电力系统和电子设备中对电流的准确测量非常有用。市场上有许多不同类型的电流传感器，以满足不同测量技术和初级电流的不同波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素的需求。 一种常见的电流传感器是分流器。分流器本质上是一个具有已知电阻值的电阻器。当电流通过分流器时，会产生一个与该电流成正比的电压信号。这个原理是基于欧姆定律（V=R×I）。通过这种方式，我们可以准确地测量交流和直流电流。 另一种常用的电流传感器是霍尔效应电流传感器。这种传感器利用磁场来测量电流。为霍尔探头提供电源会在垂直于表面的方向上施加磁场，并产生与磁场强度成比例的电压。然后可以使用安培定律来计算流过导体的电流量。这种传感器对于高频率、大电流以及具有挑战性环境的测量特别有效。 在选择使用电流传感器时，需要考虑待测电流的特性、测量精度、环境条件以及设备的限制等因素。这些因素将决定哪种类型的电流传感器适合您的应用需求。北京新能源汽车电流传感器发展现状磁通门电流传感器还具有响应速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点，适用于各种复杂的环境条件下使用。

假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ，且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0～t1 时刻，对非线性电感 L 进行正向充电，充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制，充电电流从 0 开始增大，最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0～t1 期间，铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A，线性区激磁感抗 ZL 较大， 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ，此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。

考虑到光学电流测量方法目前仍对温度、振动等环境敏感，对光源要求苛刻，因此在当前的技术水平下，再提高其精度等级具有较大难度[54]。霍尔电流传感器通常需要在铁芯上开口，因此对铁芯加工工艺有一定要求，且开环霍尔电流传感器由于开口漏磁的影响，其精度一般不高；形成闭环可以获得较高的精度，但要实现高精度需要对传感器进行复杂的屏蔽设计，使得测量结构复杂，整机异常笨重，且霍尔传感器本身也对温度敏感，一般不适用于精密电流测量。分流器的原理极为简单，但分流器在交流电流下具有集肤效应，另外当通过电流较大时，分流器易产生温升而使其温度特性变差，此时多采用多个分流器并联的方法来扩大测量的范围，导致分流器的体积会过分庞大；再者，当应用于大交流电流中含有较小的直流分量时，受限于信噪比，难以完成小 直流分量的高精度测量。而传统的磁调制器法电流传感器具有强抗干扰能力，测量精度高，但其性价比不高，主要成本来自于外接交流激励源及复杂的解调电路，而自激振荡 磁通门传感器法也是基于磁调制原理，但其结构简单，不需外加交流激励源。在电力系统中，磁通门电流传感器可以用于测量电网中的交流电流，以监控电力系统的运行状态和电力质量。

无锡纳吉伏针对的电流测量场景主要是一二次融合背景下，交流电网中存在部分直流分量情景，其中直流分量高为半波电流时的直流占比，即很大占比为交流分量的1/π。无锡纳吉伏设计的交直流电流传感器主要性能参数如下：（1）变比：1000:1；（2）检测带宽：0-50Hz；（3）额定电流：交流500A，直流700A；（4）准确度要求：直流测量误差满足0.05级；交流测量误差满足0.05级。（5）应用场景：直流单独测量，交流单独测量，交直流同时测量。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。北京新能源汽车电流传感器发展现状

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。镇江循环测试电流传感器设计标准

一阶低通滤波器及高通滤波器的截止频率f0为：f0=采样电阻Rs2后接高通滤波器用于获取高于50Hz的反向激磁电流中无用高频分量。将高通滤波器HPF滤波后信号V’Rs2与采样电阻Rs1上电压信号叠加后合成电压信号VR12完成信号解调，VR12中有用低频信号为直流分量及工频50Hz交流，故低通滤波器LPF截止频率应大于50Hz，通过参数设计，实际LPF的截止频率设计为59Hz。设计HPF的截止频率为59Hz，以完成对采样电阻Rs2上的激磁电压信号的采样并通过HPF取出其反向无用高频分量。镇江循环测试电流传感器设计标准