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。传感器探头是一种测量电磁的敏感部件,其性能很大程度地影响测量结果,因此,探头的设计十分关键。山西电池组电流传感器生产厂家
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 工作点将提前进入负向饱和区 C; 同时,由于负向去磁直流磁通作用,铁芯 C1 进入正向饱和区需要额外的激磁电流以抵 消负向直流产生的的负向磁势, 使得铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变大,正向饱 和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp 。襄阳磁通门电流传感器案例由于这个感应电流与被测导体中的电流成正比,因此可以通过测量这个感应电流来间接测量被测导体中的电流。
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具有非常实用的意义。
(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,受限于传感器样机内径尺寸及直流绕组匝数限制,分别施加20A和50A直流电流,测试直流分量对交直流电流传感器的交流电流测量精度的影响。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。
(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:基于全相位傅里叶变换的软件解调方法解决数据截断引起的频谱泄漏问题。电流传感器服务电话
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。山西电池组电流传感器生产厂家
电源系统中在一些情况下会产生很大的脉冲电流,脉冲电流的存在时间短,但是会对整个电源系统造成极大的损害。此时的电流的 波形的属于复杂的电流波形,同时电流波形变化剧烈。无锡纳吉伏公司针对这样的情况,设计了新型电流传感器。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具有非常实用的意义。山西电池组电流传感器生产厂家