无锡纳吉伏研制的新型交直流测量传感器包括电流检测、信号解调、误差控制、电流反馈等多个模块,可建立基于各模块的系统误差模型和误差传递函数,为各个模块参数优化设计及进一步减小系统稳态测量误差提供理论依据。首先对各模块进行数学建模,其中电流检测模块包含两个非线性环形铁芯,环形铁芯C1与C2始终工作在完全相反的激磁状态,而环形铁芯C1与C2材料参数一致,电路参数也保持一致,若从系统的观点将两个铁芯看做一个整体,当系统稳定时虽然单个铁芯的工作状态相反,但整体上看两者均工作在零磁通状态下,也就是说当系统达到稳态,此时虽然铁芯C1和C2分别都是非线性磁性元件,而整体上激磁磁通为0,整体可以看作工作在线性区的合成磁性元件C12。合成磁性元件的铁芯参数与原单个铁芯的磁性参数一致,即有效磁导率,磁饱和强度等参数相同,而几何参数中,合成铁芯C12截面面积为单个铁芯截面面积的2倍,有效磁路长度与单个铁芯有效磁路长度相同。同时,忽略磁滞损耗及涡流损耗,仍选取三折线模型对合成铁芯C12进行建模。通过对两个非线性环形铁芯的激磁过程分析并整体建模,可将非线性问题近似简化为线性问题,从而可以从线性系统的角度对系统模型进行分析。通过测量电流,可以了解电路中的能量消耗、电阻、电容和电感等参数。河北开环电流传感器现货
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。湖州LEM电流传感器厂家直销霍尔电流传感器在测量电流时可能会受到噪声的影响,例如热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。
无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下:当被测电流穿过磁芯中心,磁芯中会产生感应电流。如果被测电流中既包含高频分量也包含低频分量那么就会产生相应频率的感应电流,感应得到的高频分量会通过高通滤波器,而低频分量则会被低通滤波器选择。此时低频感应电流便会流过采样电阻Rsi,当磁芯饱和后次级电流便会迅速增大从而使釆样电阻上的釆样电压大于单限比较器阈值电压。此时或门电路输出高电平触发D触发器时钟端,D触发器输出转换,进而转换H桥逆变电路开关状态。此时次级电流is的方向发生改变,磁芯退饱和。被测电流感应的电流中的高频分量通过高通滤波器,同样地,当磁芯饱和至预设情形时,釆样电阻电压增大至大于双限电压比较器的预设电压,这时双限电压比较器便会产生高电平进而控制H桥逆变电路的开关状态(与低频侧工作过程相同)。
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: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。
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。激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化,磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化。湖州LEM电流传感器厂家直销
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。河北开环电流传感器现货
充电至t1时刻后,由于铁芯C1饱和,激磁感抗ZL迅速变小,因此t1~t2期间,激磁电流iex迅速增大,当激磁电流iex达到充电电流Im=ρVOH/RS时,电路环路增益11ρAv>>1满足振荡电路起振条件,方波激磁电压发生反转,输出电压由正向峰值电压VOH变为反向峰值电压VOL,即t2时刻,VO=VOL。t2时刻起,铁芯C1工作点由正向饱和区B开始向线性区A移动。在t2~t3期间,铁芯C1仍工作于正向饱和区B,激磁感抗ZL小,而输出方波电压反向,此时加在非线性电感L上反相端电压V-=ρVOL,产生的充电电流反向,因此非线性电感L开始迅速放电,激磁电流iex开始降低,于t3时刻激磁电流iex降至正向激磁电流阈值I+th。河北开环电流传感器现货