电流传感器技术方案差异分析随着电力电子技术应用的逐步发展,人们对电流传感器的性能提出了更高的要求,所以电流传感器迅速发展起来。为了满足电流传感器在不同领域中的技术需求,产业界开发出了各种类型电流传感器,如霍尔电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、电流互感器、分流电阻以及磁通门电流传感器等。小编在7月份在无锡纳吉伏公司的网站上对这些不同电流传感器的技术路线差异进行了初步分析分析,下面详细介绍上述几种常见的电流传感器。
霍尔效应传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。它是一种隔离的非侵入式设 备,可同时应用于直流和交流电流检测,通常高达数百千赫兹。由于其简单的结构,与微电子器件的兼容性,霍尔器件可以单片集成到完全集成的磁传感器中。霍尔传感器可以使用常规的CMOS技术制造。但是,它通常比电流互感器或Rogowski传感器昂贵。尽管霍尔传感器可以测量直流电流,但由于铁芯饱和,霍尔传感器通常具有有限的峰值电流,并且具有有限的带宽(<1MHz)。另外,它对外部磁场非常敏感,霍尔传感器的温度稳定性和时间稳定性非常不好。霍尔效应传感器主要在闭环模式下工作,以实现更高的精度和更宽的动态范围。 电流传感器可以将电流转化为电压,然后通过电压和电流测量通道进行测量,从而计算出被测电路的功率等参数。合肥循环测试电流传感器询问报价
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。珠海测量级电流传感器定制独特的屏蔽式磁探头设计,提升了复杂电磁环境下的抗干扰能力;
然而,由于难以精确装配,且易受周围工作环境的影响,它能达到的比较好精度只有0.5%,不能满足日益增长的高精度需求。2、罗氏线圈(RogowskiCoil)罗氏线圈是基于法拉第电磁感应和安培环路定理来进行测量的。罗氏线圈是一个空心的环形线圈,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场,由于没有磁芯而具有较高的线性度、较宽的带宽、较好的电隔离性能以及较轻的重量等优点。在线圈内感应到的电压与电流的变化率成正比例关系,适用于瞬态电流的测量,尤其适用于高频大电流的测量。然而,在测量瞬态电流时,线圈的自感和寄生电容构成了谐振电路,为了增加谐振频率会降低匝数,但是匝数的降低会导致传感器灵敏度的降低。
分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制成。分流器技术原理简单,在低频率小幅值的交直流电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度,但其测量回路与被测电流没有电气隔离,一般情况 下,被测电流都带有几百伏的电压的,而测量回路一 般为几伏的系统,如果测量回路与被测电流没有电气隔离,极易损坏昂贵的测量回路系统。并且,在测量100A到1000A大幅值的电流时,电阻分流器的发热巨大,温飘问题不可避免,需要安装复杂的散热 系统以保证电阻分流器的正常工作。分流器是一个能够通过较大电流的电阻,一般常用的15A或20A以及35A的电流表都需要分流器。其电阻值一般很小,比如0.05欧,或者更小。分流器一般用于扩大电流量程用的定值低电阻。磁通门电流传感器具有高精度、低温漂、非常低的非线性失真等优点。
磁通门原理其实质是易饱和磁芯在激励电流的作用下电感量随激励电流大小而变化,而电感量的变化导致磁通量的变化,磁通量就像门一样被打开或关上,因此被形象的称之为磁通门原理;磁通门电流传感器具有结构简单、小型化、功耗低、高稳定性、高抗震性等特点;磁通门传感器的精度要比霍尔原理传感器高。由于磁路结构不同,磁通门不需要像霍尔那样开一个气隙放置芯片,磁通门电流传感器本身磁芯就是探头。开气隙后相对磁导率急剧下降,所以就不灵敏。材料不同于霍尔传感器,磁通门材料较好,一般用的材料要好很多,磁滞更小,灵敏度更高,性能更好。磁通门灵敏度更高,原理上就决定可以检测更小的场,对较小的场也敏感,所以就能检出较小的信号,再加上外围电路,就更准确。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。佛山霍尔电流传感器价格大全
磁通门电流传感器抗干扰强:激励磁场持续振荡,可等效于消磁磁场。合肥循环测试电流传感器询问报价
传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中非常直白,非常简单也是较为原始的测量方法,这一方法原理简单,易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节,检测电路复杂,精度较低,温漂较大。对于工业应用来说,偶次谐波解调电路具有复杂性,同时受到磁材料的工业性能限制,使用这种传感器费用较高。因此为改善磁通门技术的现状,吉林大学提出了时间差型磁通门,该方法有可能解决现有磁通门分辨力、测量精度难以继续提高的问题,是磁通门研究中一个值得重视的方向;Velasco-Quesada等提出了零磁通反馈式磁通门,使磁芯工作在零磁通状态下,有效减小磁滞对测量的影响;Takahiro Kudo等给出了一种通过测量输出信号峰值位置变化的方法得到被测电流的。合肥循环测试电流传感器询问报价