精确的电流检测是保证电源性能及其安全可靠运行的必要条件。目前多种电流检测的方法并存,一般可以分为隔离式和非隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current transformer),磁通门传感器(Fluxgate current sensor),巨磁阻传感器(GMR current sensor)等。分流器适用于各种电流的测量,但是在大电流作用下发热严重,导致测量误差,若要满足测量精度,分流器的体积和成本就会增大,因此分流器多应用于允许误差范围较大的场合。当电流传感器工作时,激励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行激励使磁芯往复磁化达到饱和。济南LEM电流传感器服务电话
零磁通门电流传感器的特点是,通过动态调整,使磁芯处于“动态零磁通”状态。这种技术可测量直流和交流,具有较高的精度和灵敏度以及较低的温漂及零漂,并且降低了由磁滞现象造成的误差,提高了传感器的灵敏度、线性度,同时可利用变压器效应测量中、高频的交流。占空比模型的励磁电压电流传感器,通过数字电路测量激磁电压占空比实现信号解调,不存在开环测量时解调精度随测量范围增大而变差的问题,可实现直流大电流的开环准数字式测量。磁致伸缩电流传感器如,是一种基于磁致伸缩应变测量的铁磁材料磁通传感器,其磁芯采用铁磁材料。当磁芯机械应变时,铁磁材料磁导率变化,通过测量磁芯两端的感应电压,计算得到被测电流。双向饱和磁通门电流传感器,利用激励电流和被测电流共同作用于磁探头使磁芯交替处于正负饱和状态,测量磁感应强度为零时的磁场强度,得出被测的电流值。由于构成磁通门电流传感器的材料和器件的性能会受到温度变化的影响,而材料性能的变化也会影响电流传感器温度的稳定性及其在高温环境中的应用。为使电流传感器温度的稳定性得到进一步提高,业界通常采用闭环配置的磁通门电流传感器以减少温度的漂移。广东霍尔电流传感器电压通过测量电流,可以了解电力系统的负载情况、传输效率以及是否存在短路或过载等问题。
磁通门电流传感器综述现有的电流测量手段主要包括:霍尔效应电流传感器、巨磁阻(GMR)传感器、磁光传感器、Rogowski线圈、电流互感器和磁通门传感器等,较之其它技术路线的电流测量技术,磁通门电流传感器具有精度高、分辨率高、灵敏度高、尺寸小和温度漂移小的优点。磁通门电流传感器种类较多,主要类型有:磁致伸缩电流传感器、正交磁通门电流传感器、占空比模型的励磁电压电流传感器、时间差型电流传感器、零磁通门电流传感器、双向饱和磁通门电流传感器等。时间差型磁通门传感器,是利用磁芯被磁化到过饱和状态时,由于弱磁场的存在,磁芯状态停留在正负饱和状态的时间不同,通过二者的时间差值来表征被测磁场。其具有成本低、尺寸小、功耗低、灵敏度和分辨率高的优点。适用于生物医学、汽车、地磁场的测量等领域。而且还可用于在监测火山喷发后的火山灰,以及磁珠检测磁性免疫测定的应用。正交磁通门电流传感器的特点是,原边电流Is产生的磁场与副边电流Ie产生的磁场正交。通过考虑不同方向下三个磁滞回线,采用建模方法实现磁场正交。业界有研究人员利用Co-Fe-Si-B非晶微丝非线性磁化反转过程,使用StonerWohlfarth模型(SW模型)实现正交磁通门在无直流偏置时的实验结果。
新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器,以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况,系统中往往需要电流传感器,根据具体检测线路的电流情况,设计选取适当的电流传感器是十分必要的。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。
电流传感器的误差由其铁芯励磁电流引起,励磁电流越小则误差越小。零磁通电流互感器采用电子线路跟踪互感器铁芯中的励磁电流并进行补偿,使铁芯中的磁通动态地接近零,达到减小电流互感器误差的目的。在零磁通互感器中,交流信号可以比较容易的依据法拉第电磁感应定律进行检测和补偿,直流信号则需要利用高磁导率铁磁材料的对称非线性,通过检测直流偏置磁场导致感应电压产生的偶次谐波或二次谐波来间接实现。若同时测量交流和直流信号,普通零磁通互感器需要分别进行交流补偿线路和直流补偿线路的设计,然后在输出端将交流、直流信号进行叠加还原,其电路结构复杂,成本较高。通过测量电流,可以了解电路中的能量消耗、电阻、电容和电感等参数。天津工控级电流传感器现货
助电子式补偿电路检测励磁磁势并输出相应比例补偿励磁电流,采用该方法电子补偿式交流比较仪整机功耗降低。济南LEM电流传感器服务电话
霍尔效应是指当一个载流子(如电子或空穴)通过一段具有电流的导电材料时,如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中,会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压,其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。 基于霍尔效应的原理,可以制造霍尔元件,如霍尔传感器,用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中,载流子在材料内运动,受磁场力的作用,产生一侧电势高于另一侧的现象,形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器,可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。 霍尔原理的优势在于其非接触式测量和高灵敏度。由于霍尔传感器内部实际上没有电流通过,因此不存在耗损和磨损的问题,具有较长的使用寿命和稳定性。此外,霍尔传感器对于小信号的测量也具有较高的灵敏度。 基于霍尔原理的应用包括磁场测量、电流检测、位置和速度测量等,在自动化、汽车、电子设备等领域都得到广泛应用。济南LEM电流传感器服务电话