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。单棒型磁通门传感器,是由一个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。天津泄漏电流传感器
可以观察到基于铁芯C1磁化曲线的对称性及激磁方波电压的对称性,激磁电流波形正向峰值与反向峰值电流满足I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且铁芯C1工作点在线性区与饱和区之间周期性变化,因此当自激振荡磁通门传感器一次测量电流为0时,激磁电流iex在单个周期内正负半波波形中心对称,即在单个周期内激磁电流iex平均值为0,对于信号采样而言,即在RS上的采样电压信号满足采样电压VRS平均值为0。接下来对一次电流为正向及反向直流时的自激振荡磁通门传感器振荡过程进行分析。当IP>0时,激磁电压波形Vex及激磁电流iex波形如图2-4中蓝色曲线所示,图中红色曲线为IP=0时激磁电流波形。嘉兴测量级电流传感器厂家直销在电机控制领域,磁通门电流传感器可以用于测量电机的电流,以实现电机的精确控制和优化运行。
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。
探究了交直流电流测量方法的适应性并阐述自激振荡磁通门传感器适应 于交直流电流测量的独特优势。其次,通过对自激振荡磁通门电路起振过程的分析,并应用非线性铁芯的三折线模型及电路理论,分析了基于自激振荡磁通门传感器的交直流测量原理, 在此基础上探讨了交直流电流下自激振荡磁通门传感器测量的适应性,为设计新型交直流电流传感器奠定理论基础。后讨论了自激振荡磁通门传感器的关键特性:检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定性等,为新型交直流电流传感器的设计提供理论依据。在磁通门传感器的设计中,通常会采用一个激励磁场,这个磁场会持续振荡,从而可以等效为消磁磁场。
国外关于直流分量对电力变压器影响研究颇多,直流分量的存在对于电力变压器铁芯的影响与电磁式电流互感器影响关注点略有不同,直流分量会导致电力变压器铁芯及其附近产生温升,同时在设备壳体监测到振动现象,均严重危害其正常运行。1989年,更是由于地磁感应直流导致电网变压器工作失衡,在加拿大魁北克地区造成电力系统失稳,随后出现电网崩溃。在直流分量对铁芯磁化程度对于电流互感器计量性能影响方面,捷克理工大学的 Karel Draxler 等人利用交直流电源作为信号源,通过罗氏线圈作为标准互感器输出标准信号,被测电磁式互感器输出作为被检信号,使用可变负载的电力电子模块作为被测互感器的负载,探究了直流分量大小以及负载功率因素变化对于比差和角差的影响。结果表明,随着负载的增加,直流偏磁将会使铁芯磁化程度加深,表现在测量结果上为比差向正方向增大,角差向负方向增大。磁通门电流传感器还具有响应速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点,适用于各种复杂的环境条件下使用。成都内阻测试仪电流传感器哪家便宜
磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流,例如在电池充电和放电过程中,可以监测电池的电流和电量状态。天津泄漏电流传感器
磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件,只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率,低矫顽力的软磁材料(例如坡莫合金)作为磁芯,磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流,则在其产生的激励磁场的作用下,感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量,通过后续的各种传感器信号处理电路,利用谐波法对感应电势进行检测处理,使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号,所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期,首先在1931年,Thomas申请了关于磁通门的一项知识产权,接着,有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验,总结并提出磁通门技术的工作原理,且当时的实验精度达到了纳特(nT)级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究,从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性,在随后的几十年里,利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。天津泄漏电流传感器