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。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。上海芯片式电流传感器厂家直销
(b)根据式(2-33)选取低磁饱和强度BS,降低铁芯C1截面面积或增大激磁绕组匝数N1,可有效降低铁芯C1激磁饱和电流阈值Ith,以便于满足假设1、3中Ith<<IC。(c)可增大激磁电压峰值Vout或降低采样电阻Rs的阻值,以提高铁芯回路稳态充电电流IC,便于满足假设1、3中Ith<<IC。(4)稳定性由式(2-34),(2-39)可知,激磁电流iex平均值与一次电流Ip之间的线性关系,且这种线性关系只是与一次绕组匝数Np及激磁绕组匝数N1有关。但是激磁电流信号较小,因此实际电路中取采样电阻RS上的电压信号作为终检测信号。采样电阻RS上一个周波内平均电压Vav满足:深圳芯片式电流传感器出厂价选用不同方式缠绕激励绕组和被测绕组,可形成三种不同方向的结构,即平行结构、正交结构和混合型结构。
由于高频大功率电力电子设备应用的增加,这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形,包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节,逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式:带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间,可实现前后级电路的电气隔离,防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大,效率明显降低,而且由于变压器的加入提高了系统整体成本,增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低,效率得到提高而越来越受到人们的很多关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分制,因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性,滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动,可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此,同时可以测量直流微小电流,低频及高频交流的电流传感器的研究十分必要。
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。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。
根据前述假设,Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l,因此τ2>>τ1,因此式(2-31)进一步化简得:T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)(2-32)根据式(2-27)(2-30)(2-32)可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足:Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout(2-33)根据前述假设Ith<<IC可进一步对式(2-33)分母进行化简,带入下列表达式IC=Vout/Rsum,β=Np/N1,iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值iav满足:iav=一(2-34)式(2-34)即为平均电流模型基于磁化曲线的分段线性化模型所得激磁电流与一次电流之间的定量关系式,即自激振荡磁通门电路激磁电流平均值与一次电流之间呈线性比例关系,且激磁电流平均值正负与一次电流方向相关。自激振荡磁通门电路可以识别电流方向且激磁电流平均值与一次电流量值线性相关,这便为自激振荡磁通门电路测量交流及交直流提供了理论上的可行性,现对IP为交直流电流时,自激振荡磁通门电路测量原理进行分析。基于低频滤波的硬件解调方法,用以简化软件中数据处理复杂程度。高稳定性电流传感器供应商
罗氏线圈传感器是一种基于电磁感应原理的电流测量装置,它由一个线圈和一个磁芯组成。上海芯片式电流传感器厂家直销
分流器:分流器是一种电阻型电流传感器,它通过将待测电流分流一部分来测量电流。分流器具有测量范围广、精度高、响应时间快等优点,适用于测量直流和脉冲电流。但是,分流器不适用于测量交流电流和变频电流。 巨磁阻效应(GMR)和巨磁阻抗效应(GMI):这些是新型的磁电阻效应,具有很高的灵敏度和线性度。它们通常用于测量微弱磁场和电流,如磁通门和电流传感器的应用。 隧道效应:隧道效应是一种物理现象,当电子通过绝缘层时,会以一定的概率穿透绝缘层并传导电流。隧道电流传感器利用这个效应来测量电流。它们具有很高的灵敏度和线性度,适用于低电压、小电流的测量。上海芯片式电流传感器厂家直销