当一次电流 IP>0，即为正向直流偏置，其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移， 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程， 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ，导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B；同时由于 正向直流磁通作用，...

提出自激振荡磁通门传感器用于交直流电流检测， 其对直流检测的 误差在 0.2%以内。而传统基于磁通门法的直流大 电流检测装置可以达到 0.05 级及以上测量精度， 因此已有方案显然存在不足。（1）现有 自激振荡磁通门法的研究均未深入探讨自激振荡磁通门传感器作为交直流零磁通检测 器情况下的准确度影响因素及改进措施，未构建传感器一二次磁势平衡过程中的误差传 递函数模型。（2）现有的自激振荡磁通门传感器方案为多铁芯多绕组结构， 一次电流含 有交流信号时， 激磁电流在各个绕组上产生的感应纹波电流信号均影响整个系统一二次 磁势平衡及电流准确测量， 传感器在铁芯和绕组结构以及传感器解调电路等方面需要改 进...

红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角差误差限值曲线， 黄色曲线为 50A 直流下交流比差和角差误差曲线，黑色曲线为 20A 直流下交流比差和 角差误差曲线。 由 5－7 ，5－8 可知，在 20A 及 50A 直流分量下， 新型交直流电流传感 器比差角差无明显变化， 仍满足 0.05 级交流误差限值，所设计的新型交直流电流传感器 可完成不同直流分量下交流电流高精度测量。无锡纳吉伏研制的新型交直流电流传感器单独测量 0~600 A 交流分量、测量 0~300A 直流分量时，电流测量误差均小于 0.05 级电流互感器误差限值；在交直流同时 作用的情况下，交流分量对直流计量性能无明显影响...

零磁通交直流检测器的信号处理电路主要包括低通滤波器LPF及高通滤波器HPF以及环形铁芯C2及反相放大器U2及采样电阻RS2的相关设计。保证环形铁芯C1与环形铁芯C2的对称性以及激磁电流iex1与激磁电流iex2的对称性是系统达到零磁通闭环测量的重要条件，因此环形铁芯C2与环形铁芯C1磁性参数及几何参数完全相同，其上绕制激磁绕组W2匝数N2=N1。采样电阻RS2选取与采样电阻RS1同阻值、同型号电阻。反相放大器U2选择与比较放大器U1相同型号规格的运算放大器，但在电路上构成单位比例反相放大器，其输出端串接激磁绕组W2及采样电阻RS2。低通滤波器LPF及高通滤波器HPF的实现方法很多。常见的滤波器...

合理的磁屏 蔽设计可抑制外界电磁干扰， 并增强一次绕组与反馈绕组绕组之间的磁耦合程度， 以加 快新型交直流电流传感器系统对一二次不平衡磁势的响应速率。考虑到本电流传感器工作于线路时，外部除了磁场干扰，电场干扰作用明显，因此需要设计合适的电屏蔽，合理的电屏蔽可以有效改善新型交直流杂散电容，以降低外部环境杂散电压耦合的影响。设计电屏蔽盒时需要注意防止由涡流效应造成短路匝[51]，因此电屏蔽盒需要增加合适间隙或隔离盖。同时应注意零磁通交直流电流检测器的输出信号与电屏蔽外壳共地，电屏蔽对低频信号的屏蔽效果不佳，因此往往设计传感器屏蔽结构时电屏蔽与磁屏蔽配合使用效果较佳。当无被测电流时，激励磁场周期性作...

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。磁通门电流传感器也...

无锡纳吉伏针对的电流测量场景主要是一二次融合背景下，交流电网中存在部分直流分量情景，其中直流分量高为半波电流时的直流占比，即很大占比为交流分量的1/π。无锡纳吉伏设计的交直流电流传感器主要性能参数如下：（1）变比：1000:1；（2）检测带宽：0-50Hz；（3）额定电流：交流500A，直流700A；（4）准确度要求：直流测量误差满足0.05级；交流测量误差满足0.05级。（5）应用场景：直流单独测量，交流单独测量，交直流同时测量。它在高速电流测量、电力电子变换器监测、电机控制、电磁兼容性测试等领域有着很多的应用前景。南京低温漂电流传感器根据自激振荡磁通门传感器起振过程分析可知，铁芯工作在周期...

新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器，其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3－1所示。其包括环形铁芯C1和C2，及激磁绕组W1，激磁绕组W2和分压电阻R1，R2。比较放大器U1，单位反向放大器U2，采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择，磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度，并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知，铁芯材料需要选择非线性程度高，即磁导率高，磁饱和强度高，矫顽力低的磁性材料。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。青岛大量程电流传感器联系方式无...

常用的变流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虚拟同步机控制四种方式。这些控制策略可以实现对PCS的精确控制，以满足不同的应用需求。 无锡纳吉伏研发的CTC系列和CTD系列电流传感器是基于零磁通和磁调制原理的高精度电流传感器，为交流或直流检测提供了更加经济、精确的解决方案。这些传感器可以用于电机控制、负载检测和负载管理、电源和DC-DC转换器、光伏逆变器、UPS、过流保护和中低功率变频器电流检测等应用。这些应用领域都需要对电流进行精确测量和控制，无锡纳吉伏研发的电流传感器可以满足这些需求，为系统的稳定运行提供保障。这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。北京电池组电流传感器服务...

设计的交直流电流检测器，激磁绕组W1匝数N1为175匝，稳压后激磁方波电压为±5V，根据式（4－3）及表4－2中铁芯参数可计算交直流电流检测器激磁频率为129Hz，满足检测带宽要求。采样电阻RS1的稳定性及精度直接影响零磁通交直流检测器测量结果的准确度，而且采样电阻阻值也直接影响零磁通交直流检测器的线性度。当RS1取值较大时，零磁通交直流检测器的灵敏度增大，而激磁电流峰值Im必然会减小，铁芯进入饱和状态的程度减弱，终将降低零磁通交直流检测器的线性度。而RS1取值较小时，激磁电流峰值Im必然会增大，则对选用的比较放大器U1其带载能力提出更高要求，且此时激磁电流增大，则基于电磁感应原理激磁绕组对反...

Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2，R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管，型号为TIP110，Q2为PNP型功率放大三极管，型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数，NF越大，交直流电流传感器灵敏度越低，线性区量程也越大，另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小，但反馈绕组匝数NF过大，其漏感也越大，分布电容参数越大，系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求，所设计反馈绕组匝数NF=10...

因此测量交直流电流时，需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式（2－46），当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱， 非线性误差增大。同时由式（2－46）可知，扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有：（a）增大激磁绕组匝数 N1 ;（b）增大稳态充电电流 IC；（c）降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith；根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知， 为保证铁芯进入饱和区工 作， 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ，即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下，终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 i...

配网用电流传感器多用于电能计量， 其主要性能指标为其交流计量误差[60, 61]。实验 时在全量程范围进行交流性能测试， 根据《测量用电流互感器检定规程》，所研制的 500 A 交直流电流传感器， 交流测试范围为 0~600 A，实验时直流电流源输出为 0 ，直流绕 组断开，通过调节升流器旋钮调节一次侧交流大小， 测试了正反行程 5%、20%、100% 、 120%额定电流下新型交直流传感器比差角差。红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角差误差限值曲线， 黄色曲线为反行程交流比差和角差误差曲线， 黑色曲线为正行程交流比差和角差误差曲 线。从区域看，2022年广东省储能行业融资数量67笔...

通过对逆变器的输入输出端进行基础的电参数测试，可以获取逆变器的工作效率。这种测试可以包括以下方面： 输入电流和电压测试：这是逆变器效率测试的基本部分。准确的电流和电压测量可以提供关于逆变器工作状态的关键信息。 输出电流和电压测试：逆变器的输出电流和电压的稳定性直接影响到电力系统的整体性能。测量输出电流和电压可以帮助确保逆变器能够提供稳定、高质量的电力。 功率和功率因素测试：这些参数直接反映了逆变器的转换效率。高功率和接近完美的功率因数意味着逆变器在转换过程中的损失比较小。只要磁芯磁导率随激励磁场强度变化，感应电势中就会出现随环境磁场强度变化的偶次谐波增量。济南功率分析仪电流传感器联系方式同理...

其中Ith为铁芯C1饱和阈值电流，其大小取决于非线性铁芯C1磁性参数，具体表达式如下：I=Ψth=N1BsSthLL（2－41）其中Ψth为饱和阈值磁通量，BS为饱和磁感应强度，S为铁芯截面面积。将式（2-41）带入式（2－40）化简后可得：T=4NBS1sVout（2－42）由式（2－42）可知，激磁电压周期只是与铁芯材料饱和磁感应强度BS及截面积S，激磁绕组匝数N1和激磁电压峰值Vout有关。通过选择合适磁性材料的铁芯，并设计相关几何参数，激磁激磁绕组匝数N1和激磁电压峰值Vout即可对检测带宽进行相应设计。磁场测量是电磁测量技术的一个重要分支，在工业生产和学习研究中的许多领域都要涉及到磁...

（1）交流电流对直流电流测量精度的影响测试交流分量对直流测量的影响时，在交直流传感器上均匀绕制直流绕组，其匝数Nd=30，分别测试在25A交流和250A交流时，交直流电流传感器对于直流电流的测量误差。红色曲线为0.05级直流电流互感器比差限值曲线，黄色曲线为250A交流下直流误差曲线，黑色曲线为25A交流下直流误差曲线。由图5－6可知，在25A及250A交流分量下，直流测量仍满足0.05级直流误差限值。交流分量大小对新型交直流电流传感器直流测量误差无明显影响。因此，本文设计的新型交直流电流传感器可完成不同交流分量下直流电流高精度测量。（2）直流分量对交流电流测量精度的影响在实验过程中，受限于传...

根据自激振荡磁通门传感器线性度设计原则设计饱和阈值电流 Ith，激磁电流峰值 Im 以满足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流检测器由比较放大器 U1 供电，因此需要考虑比较放 大器 U1 的带载能力及 U1 的各项性能参数对自激振荡磁通门传感器测量精度的影响。选 择高精密运算放大器 OP27G，为双电源供电，供电电压大为±15 V，带 100 欧负载 下，输出电流可达 40 mA，属于大电流输出型运算放大器。同时 OP27G 运算放大器具 有频带宽，噪声小的特点，其输入失调电流小于 35 nA，单位增益带宽积为 8 MHz，当 测量低于 10 Hz 的低频信号，其电路噪声峰值小于 80 n...

然交流比较仪和直流比较仪均不适宜直接用于交直流电流测量，但在电流检测方法、电磁理论分析与结构设计上对于交直流电流测量具有宝贵的借鉴意义，交直流电流比较仪及交直流电流传感器的闭环测量系统，均基于上述交流比较仪及直流比较仪的系统组成及结构，其中磁调制方法广泛应用于精密电流测量领域。因此，本文对磁调制方法在于交直流电流检测中的应用做进一步研究，从而完成交直流电流传感器研制。国外较早进行交直流检测研究的是加拿大的EddySo教授，1993年共同提出了开口式高精度交直流电流测量方法。从国家到地方层面，都出台了相应的政策措施，支持新型储能产业的发展。山西动力电池测试电流传感器设计标准直流分量直接影响电网中...

在使用电压传感器时，需要注意以下几点：电压范围：确保所选的电压传感器的测量范围能够覆盖你所需测量的电压范围。过高的电压可能会损坏传感器，而过低的电压可能导致测量不准确。安装位置：将电压传感器安装在合适的位置，远离高温、潮湿、腐蚀性气体等环境，以免影响传感器的性能和寿命。连接方式：正确连接电压传感器的输入和输出端子，避免接反或短路等错误连接，以免损坏传感器或测量设备。绝缘保护：对于高电压环境，应使用具有良好绝缘性能的电压传感器，以确保安全操作。 磁通门电流传感器由于其宽频响特性，可以满足这些应用的需求。重庆高线性度电流传感器生产厂家假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=...

开关电源中需要检测的电流既有直流电流，又有交流电流，在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流分量在电源系统中存在时间短，但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害，必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量，以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中，脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多，甚至相差几个数量级，一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度，同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流，所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器...

特别地，在t3时刻为自激振荡正半周期的结束时刻，此时电路正向充电过程结束，电路输出激磁电压即将发生跃变，激磁电流达到大正向充电电流值I+m，即iex(t3)满足：iex(t3)=I+m=Im（2－15）根据初始条件iex(t2)及终止条件iex(t3)可以求得时间间隔t3-t2为：t3-t2=τ1ln（2－16）同理，根据一阶线性微分方程的初始条件及终止条件可以得到负半周波内激磁电流方程，通过终止条件可反向计算出相应的时间间隔表达式，如图2－4中所示，在t3～t4期间，激磁电流iex表示为：t-t3t-t3iex(t)=-IC(1-eτ1)+Imeτ1时间间隔t4-t3为：t4-t3=τ1ln...

IP<0 时激磁电压波形 Vex 及激磁电流波形，图中红色曲线 为 IP=0 时激磁电流波形。为方便下一节对自激振荡磁通门传感器建模，将零点选择为激磁电流达到反向充电电流 I-m 时刻，此时激磁电压恰好发生翻转。当一次电流 IP<0，即为负向直流偏置，其在铁芯 C1 中产生恒定的去磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向右发生平移使铁芯 C1 进入负向饱和区的阈值电流变小。 且负向饱 和阈值电流满足 I-th1=I-th-βIp，此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程，由于 负向饱和阈值电流 I-th1 小于原负向激磁阈值电流 I-th，从而导致负半周波自激振荡过程将 不会在原...

比较各个铁芯的矩形比及磁导率参数可知，铁基纳米晶不仅磁导率高、磁饱和强度大且矩形比高，可保证铁芯饱和激磁电流阈值较小，易于进入正负交替饱和状态，因此本文选择了铁基纳米晶作为铁芯材料。磁芯材料的尺寸取决于一次穿心导体的几何尺寸，铁芯形状选择为环形铁芯形状。经查阅相关资料，本文考虑配网用500A母排尺寸及传感器缠绕各个绕组及加装外壳尺寸后的内径裕量，终设计环形铁芯C1及C2内径大小d：75mm，外径大小D：85mm，纵向高度h：10mm。同时铁芯截面面积SC及平均磁路长度le满足下式：被测磁场通过磁通门轴向分量，这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。温州计量级电流传感器单价充电系统：电流传感器在...

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...

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...

除了上述环节，一次绕组WP由于电磁感应效应在反馈绕组WF上将产生感应电流，该过程输入信号为一次电流IP，输出信号为反馈绕组的激磁感抗jwLF上产生的感应电压。根据上述关系及图示电流参考方向，G5传递函数可表示为：G5=ZFNP=jwLFNP=jwμ0μeN2F(2Sc)NPNFNFlcNF此外系统的负反馈信号为反馈绕组WF在合成铁芯C12中产生的反向磁势，因此在图3－2中负反馈环节传递函数直接用反馈绕组匝数NF表示。根据电流传感器比例误差ε定义及式（3-12）可得：ε=N(N)P(F)I(I)P(S)一IP=1+G(N)1G2G3G4(FG4G5一)N(1)F（3－18）将式（3－13）至（3...

无锡纳吉伏公司根据参数优化设计准则，进行了铁芯选型并设计了相应电流检测电路、信号解调电路、误差控制电路及电流反馈电路，用双铁芯三绕组研制出新型交直流电流传感器，相比同类产品的三铁芯四绕组，四铁芯六绕组等结构，成本极大降低，结构也得到简化。利用比例直流叠加法，提出了新型交直流电流传感器性能测试方案。进行了交流计量性能测试、直流计量性能测试以及交直流计量性能测试，测试结果表明，其电流测量误差均小于0.05级电流互感器误差限值。说明研制的交直流传感器解决了一二次融合下高精度交直流电流测量问题，且交流测量与直流测量互不干扰，可以单独作为高精度交流电流传感器，也可作为高精度直流电流传感器，同时亦可作为抗...

Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2，R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管，型号为TIP110，Q2为PNP型功率放大三极管，型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数，NF越大，交直流电流传感器灵敏度越低，线性区量程也越大，另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小，但反馈绕组匝数NF过大，其漏感也越大，分布电容参数越大，系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求，所设计反馈绕组匝数NF=10...

当一二次磁势平衡时，环形铁芯C1及C2磁势平衡方程满足：NPIP+NFIF=0（3－1）由式（3－1）可知，当系统达到平衡时，一次电流与反馈电流成比例，比例系数为NF/NP。即通过测量反馈绕组中的电流幅值大小即可对一次交直流电流幅值进行测量，反馈电流的相位与一次电流相位相反。实际新型交直流传感器通过测量串接在反馈绕组中的终端测量电阻RM上的终端测量电压信号VRM间接完成反馈电流测量，终端测量电压信号VRM与一次电流IP满足：I=IF=NNR（3－2）式（3－2）表明终端测量电压信号VRM与一次电流IP成比例，其中负号表示两者相位相反。同时根据式（3－2）可得新型交直流电流传感器的灵敏度SD1为...

根据自激振荡磁通门传感器起振过程分析可知，铁芯工作在周期性正负交替饱和状态是磁调制过程的必要条件。倘若一次电流过大则导致铁芯只是工作在正向磁饱和区或只是工作在负向磁饱和区，此时铁芯单向饱和严重，磁化曲线严重畸变，无法完成电流准确测量。因此，按照一次电流磁势与自激振荡磁通门电路稳态充电电流IC所对应磁势的合成磁势大于铁芯C1饱和阈值电流Ith所对应磁势的原则，当一次电流为正向时，一次电流磁势大小满足：一NpIp+N1Ic之N1Ith化简式（2－43），可得一次电流Ip满足：Ip<N1(IC一Ith)Np同理在当一次电流为负向时，一次电流Ip满足：一N1(IC一Ith)Np（2－43）（2－44）...