当测量交直流电流时,环形铁芯C1处于正向激磁状态,在采样电阻RS1上将产生正比于一次交直流电流的有用低频信号VL1,包括直流分量信号Vdc及工频交流信号Vfac,同时也会产生高频无用交流分量VH1。由于环形铁芯C2激磁状态与铁芯C1完全相反,因此在采样电阻RS2上可以检测到反向的低频信号VL2及反向的无用交流分量VH2。对于环形铁芯C2而言,其与环形铁芯C1反相端支路对称,而缺少正向端电路部分,因此环形铁芯C2在振荡过程中激磁电流的平均电流与一次侧交直流电流线性关系较差,低频信号VL2为无用低频信号。根据上述分析,可以得到合成信号VR12表达式如下:VR12=VR+VR=VL1+(VH1+VH2)(3-11)罗氏线圈传感器的输出信号与被测电流的平方成正比,因此它适用于测量中低成本的交流电流。厦门高频电流传感器案例
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。 湖州储能电池测试电流传感器价格将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测研制了四铁芯六绕组交直流电流比较仪。
加拿大学者 N.L.Kuster 、W.J.M.Moore 等,通过在交流比较仪结构基础上改进,将交流检测模块换为基于二次谐波磁调制器结构的直流检测器,设计相应的倍频电路及二次谐波解调电路,完成了直流比较仪研制,研制的变比为400:1 的直流比较仪比例精度在满量程时为1ppm。欧洲核子研究中心(CENR)的 K.Unser,将磁调制器技术与磁积分器技术结合,研制出用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器,该方法扩展了电流测量带宽,但交直流测量只能单独进行,交流通道与直流通道相互独立。近年来,国内在直流测量领域研究颇多的是华中科技大学和中国计量科学研究院,中国计量科学研究院的郭来祥对磁调制器理论研究颇深,通过应用图解法对三折线模型下的二次谐波式磁调制器进行了系统的研究,在多种激磁方法的比较中发现恒流方波激磁与恒压方波激磁效果比较好,磁调制器灵敏度比较好,并对磁调制器灵敏度进行定量计算,对磁调制器基础理论研究的完善做出巨大贡献。
偶次谐波法进行了分析,该方法简单、有效,但是检测电路复杂,精度较低,温漂较大。因此为改善磁通门技术的现状,吉林大学程福德团队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; g 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电流是物理学中的一个基本物理量,电流测量是电气测量中必不可少的一部分。
根据电流互感器检测相关规范及其章程,设计合理实验方案,对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试,主要测试项目包括:(1)交流计量性能测试;(2)直流计量性能测试;(3)交直流同时测量时交直流计量性能测试;为了构建一二次融合电流场景,实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流,将交流分量和直流分量单独输出,试验原理框图如图5-1所示。图中,被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器,交流电流由交流源和升流器产生,一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0,直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取出,一方面接入电子式互感器校验仪,用于和标准电流互感器的输出进行比对,给出交流电流测量误差;另一方面接入六位半数字万用表DMM,与直流电流源输出电流采样电阻Rdc上的输出电压进行比对,确定直流电流测量误差。磁通门电流传感器,具有很强的抗干扰能力和稳定性,可以在各种复杂的环境下准确地测量电流。宁波闭环 电流传感器
使用高质量的分流器:选择具有高精度和低温度系数的分流器,能够更好地保持电流的分配比例。厦门高频电流传感器案例
近年来,随着精密电子电路的发展,在微弱电流测量领域,自激振荡磁通门技术得到了广泛应用,不同于传统磁调制器式磁通门传感器,其电路结构简单,不需外加激磁电源,供电部分直接取自电子电路。其灵敏度不受自激振荡频率限制,自身线性度可通过优化铁磁参数提高,然后结合传统电流比较仪结构,成为本文交直流电流精密测量的新方案。无锡纳吉伏公司基于高精度交直流电流测量方法的适应性及自激振荡磁通门技术理论研究,提出新型交直流电流检测方法,主要完成交直流电流的高精度测量方法研究及装置研制,致力于解决一二次融合背景下交直流电流计量失准的问题,同时通过设计合适铁磁参数及相关电路达到高精度交直流电流测量要求,为抗直流电流互感器及交直流电流传感器的溯源提供一种新思路。厦门高频电流传感器案例