双向饱和式磁通门(Bidirectional Saturation Fluxgate)原理是利用记录激励电流使磁芯到达磁感应强度为零时的电流值作为传感器输出信号。由于磁芯的磁导率远远高于空气磁导率,穿过磁芯中心的初级线圈中流过的初级电流产生的磁场会聚集到磁芯中,因此会使磁芯达到饱和状态。次级线圈M匝围绕在环形磁芯上,由一个全桥逆变电路产生的次级电流Is产生的次级磁场强度Hs与初级磁场强度Hp共同决定。双向饱和磁通门是一种特殊的磁性器件,其中主要的结构采用坡莫合金或非晶材料制作,具有双向磁特性。这种磁通门具有两个线圈,当两个线圈分别加上正弦波形的电压时,将产生正弦波形的感应电压。然而,当电压过零点时,由于磁通门具有双向磁特性,因此其中一个线圈的磁性将会反转,从而使得该线圈的感应电压过零点对称轴发生偏移,产生一个非正弦波形电压。 双向饱和磁通门具有许多优点,如响应速度快、线性度好、抗干扰能力强、工作频率高等,因此在许多领域中得到了非常多的应用,例如电力系统的无功补偿、电力系统的谐波治理、电机控制、大功率电磁设备保护等。利用高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场。佛山工控级电流传感器定制
开环霍尔与闭环霍尔的比较:带宽不同,气隙处的磁场始终在零磁通附近变化,由于磁场变化幅度非常小,变化幅度小,变化的频率可以更快,因此,闭环式霍尔电流传感器具有很快的响应时间。实际的闭环式霍尔电流传感器带宽通常可以达到100kHz以上。而开环式霍尔电流传感器的带宽通常较窄,带宽在3kHz左右。 精度不同,开环式霍尔电流传感器副边输出与磁芯气隙处的磁感应强度成正比,而磁芯由高导磁材料制作而成,非线性和磁滞效应是所有高导磁材料的固有特点,因此,开环式霍尔电流传感器一般线性度角差,且原边信号在上升和下降过程中副边输出会有不同。开环式霍尔电流传感器精度通常劣于1%。闭环式霍尔电流传感器由于工作在零磁通状态,磁芯的非线性及磁滞效应不对输出造成影响,可以获得较好的线性度和较高的精度。闭环式霍尔电流传感器精度一般可达0.2%。 开环霍尔和闭环霍尔都存在磁饱和问题,开环问题表现比较直接,当原边电流过大时,磁场强度超过了磁化曲线的正常工作范围,就会发生磁饱和;闭环霍尔在零磁场下工作,但遇到非正常情况也会出现磁饱和,简单说当副边线圈未供电或者原边电流过大时,磁饱和会发生。苏州闭环霍尔电流传感器基于磁通门原理的电流传感器具有高灵敏性,其测量精度比霍尔型互感器高,可以达到1ppm级别。
电流传感器在电网中的应用如下: 实时监测电流。在电力变压器中,通过电流传感器可以实时监测电流的大小,以判断是否存在过载或短路故障,并及时采取措施进行保护。 负荷分配和调度。电流传感器可用于电力监控系统中,帮助实时监测电网的负荷情况,以便进行合理的负荷分配和调度。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程电流传感器系列产品,可测量直流和交流电流,具备优异的准确度、线性度、稳定性和⼯作带宽,应⽤于电⽓传动、电⼒电⼦、轨道交通、新能源、家⽤电器、核磁共振等领域。
无锡纳吉伏研发的电流互感器端引入了反馈控制电路,而且这个反馈电路与前文中双向饱和磁通门电流传感器应用的的反馈电路为同一个,这样的设计不仅有效解决了电流互感器的深度饱和问题,同时由于没有再引入新的反馈电路,从而减少了整个电路的器件,有利于实现电流传感器的微型化和低功耗。 新型电流传感器测量原理为:新型电流传感器基于电流值大小以及频率高低的不同而选择不同的测量策略。当被测电流为包含不同频率波形的复杂电流时,信号处理电路会通过分频进行频率选择。低频侧,当被测电流大于使磁芯饱和时的小电流时, 应用双向饱和式磁通门原理对电流进行测量;当被测电流小于使磁芯饱和时的小电流值时,时间比例型磁通门发挥作用来测量电流。高频侧,应用电流互感器原理测量高频交流电。在新型磁通门电流传感器中,传感器探头是关键部件。
磁场传感器是可以将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置。自然界和人类社会生活的许多地方都存在磁场或与磁场相关的信息。利用人工设置的长时间磁体产生的磁场, 可作为许多种信息的载体。因此,探测、采集、存储、转换、复现和监控各种磁场和磁场中承载的各种信息的任务,自然就落在磁场传感器身上。在当今的信息社会中,磁场传感器已成为信息技术和信息产业中不可缺少的基础元件。目前,人们已研制出利用各种物理、化学和生物效应的磁场传感器,并已在科研、生产和社会生活的各个方面得到非常多的应用,承担起探究种种信息的任务。无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理。郑州电流传感器发展现状
电流传感器探头的性能受形状尺寸参数以及各项电磁参数的影响。佛山工控级电流传感器定制
一般磁性材料都有S形状曲线的特性,称之为磁滞回路(hysteresis loop)。此磁滞回路曲线建立在B-H的坐标轴上,为磁性材料遭受完全磁化与非磁化周期。典型磁滞曲线的铁心,如果曲线由a点开始,此点表示biggest正磁化力,至b点磁化力为零,然后下降至c点为较大负磁化力,再至d点磁化力为零,然后返回biggest正磁化力的a点,此即为整个磁性周期。在实际应用中,我们需要挑选出高导磁率、低矫顽力磁芯的磁滞回。当我们在磁环导线中加入电流分量后,电流所产生的磁场会使原本对称的B-H磁滞回线会改变中心线。佛山工控级电流传感器定制