目前针对复杂电流波形的测量方法一般采用对被测电流的进行分段线性化处理。实际使用的电磁原理的电流传感器主要有电流调制型和电压调制型。在对复杂电流进行测量时,可以对复杂电流进行傅里叶分解,在保证精度的基础上,忽略分解后的部分高次谐波,当电压型调制的传感器的激励频率远大于保留下来的高次谐波的频率,可以对被测复杂波形做分段线性化处理,然后可以测量复杂电流波形。电压调制型电流传感器不能对电流变化剧烈的复杂电流波形进行准确的测量。因为此时激励电压的频率不容易做到远远的大于被测电流分解后的保留谐波的频率。当被测电流的在极短的时间中变化的很大的值,即被测电流具有很高的高频分量时,电压调制型电流往往不能使用。另一方面,若被测电流波形中的较大值和较小值得差距很大,此时就不能既保证对小电流的测量精度,保证对较大电流的测量准确性,所以在测量的复杂电流的波形时,电压调制型电流传感器并不是适用于各种场合。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。九江动力电池测试电流传感器价格
4、电流互感器电流互感器(CurrentTransformer)广泛应用于交流检测,其带宽可达数十兆赫兹。电流互感器采用了高相对磁导率的磁芯材料,其优点是该测量技术是电气隔离的,且耗电少,不需要额外的驱动电路。但是电流互感器只能测量交流,使用的磁芯容易受到饱和的影响,而且成本比较高,体积也较大,容易受频率的限制,测量也会因此受限。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程磁通门式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,⼴泛应⽤于电⽓传动、电⼒电⼦、轨道交通、新能源、家⽤电器、核磁共振等领域,测量精度可以达到1ppm、测量带宽可达到1MHz、量程可达到25kA、量程可达到1mA、体积可达到40mm、测量孔径可达到250mm。山西电流传感器发展现状平行型磁通门电流传感器的特征为:被测磁场与激励磁场方向平行。
巨磁阻(GMR)效应在微小磁场测量领域实现了创新性的改变,尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点;同霍尔传感器相同,巨磁阻芯片是传感器的主要组成部分,一般也容易受到环境中磁场的干扰,不适用于电磁环境复杂的环境,对复杂波形电流也不能做出准确的检测。磁通门传感器(Fluxgatecurrentsensor),一开始主要用于弱磁场的检测,比如地磁场检测、铁矿石检测、位移检测和管道泄漏检测等方面。随着这种技术的发展,磁通-2-门传感器广泛应用于太空探测和地质勘探中。磁通门电流传感器的结构类似霍尔电流传感器,是基于检测磁路的饱和特性而设计的。磁通门电流传感器采用高磁导率的磁芯,通过磁芯的交替饱和,产生的感应电压和被测电流之间存在着一定的数量关系,从而可以得到被测电流。它实际上检测磁场的变化,通过磁与电的联系来得到被测电流。近几年,随着软磁材料的发展和电子元器件的革新,磁通门电流传感器的性能不断提高,其应用范围不断扩大,受到越来越多的关注。
当被测电流为低频交流电时,激磁电路的工作过程要比被测电流为直流电时的情况要更复杂,所以很难求出被测电流的数学表达式。其主要原因在于:当被测电流为交流电流时,每一个激磁电流产生的周期之内磁芯达到正负磁饱和的时间不确定,而是与被测交流的瞬时值大小有关系;尤其是当被测电流为非正弦复杂波形时,更加难以得到被测电流的瞬时测量值。但是,在被测电流频率比激磁频率低得多的情况下,可通过被测电流为直流电时得出的 结论对低频交流电进行分析。由于被测电流信号与激磁电流信号相比变化缓慢得多,这时,可以假设在每个激磁周期T内被测电流的幅值基本保持不变。因此,可以将被测低频交流电当作是持续时间很短的直流电流的叠加。磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种抗干扰能力主要归功于它的激励磁场持续振荡的特性。
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。在新型磁通门电流传感器中,传感器探头是关键部件。芜湖普乐锐思电流传感器设计标准
单棒型磁通门传感器的感应绕组与激励绕组为同一组绕组,其被测磁场与激励磁场的方向平行。九江动力电池测试电流传感器价格
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。九江动力电池测试电流传感器价格