磁通门电流传感器综述现有的电流测量手段主要包括:霍尔效应电流传感器、巨磁阻(GMR)传感器、磁光传感器、Rogowski线圈、电流互感器和磁通门传感器等,较之其它技术路线的电流测量技术,磁通门电流传感器具有精度高、分辨率高、灵敏度高、尺寸小和温度漂移小的优点。磁通门电流传感器种类较多,主要类型有:磁致伸缩电流传感器、正交磁通门电流传感器、占空比模型的励磁电压电流传感器、时间差型电流传感器、零磁通门电流传感器、双向饱和磁通门电流传感器等。时间差型磁通门传感器,是利用磁芯被磁化到过饱和状态时,由于弱磁场的存在,磁芯状态停留在正负饱和状态的时间不同,通过二者的时间差值来表征被测磁场。其具有成本低、尺寸小、功耗低、灵敏度和分辨率高的优点。适用于生物医学、汽车、地磁场的测量等领域。而且还可用于在监测火山喷发后的火山灰,以及磁珠检测磁性免疫测定的应用。正交磁通门电流传感器的特点是,原边电流Is产生的磁场与副边电流Ie产生的磁场正交。通过考虑不同方向下三个磁滞回线,采用建模方法实现磁场正交。业界有研究人员利用Co-Fe-Si-B非晶微丝非线性磁化反转过程,使用StonerWohlfarth模型(SW模型)实现正交磁通门在无直流偏置时的实验结果。电流传感器是一种将测量电流转换成易于测量的电压信号的设备,常用于电力、工业控制和汽车领域等。泰州莱姆电流传感器设计标准
4、电流互感器电流互感器(CurrentTransformer)广泛应用于交流检测,其带宽可达数十兆赫兹。电流互感器采用了高相对磁导率的磁芯材料,其优点是该测量技术是电气隔离的,且耗电少,不需要额外的驱动电路。但是电流互感器只能测量交流,使用的磁芯容易受到饱和的影响,而且成本比较高,体积也较大,容易受频率的限制,测量也会因此受限。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程磁通门式电流传感器系列产品,可测量直流和交流电流,具备优异的准确度、线性度、稳定性和⼯作带宽,⼴泛应⽤于电⽓传动、电⼒电⼦、轨道交通、新能源、家⽤电器、核磁共振等领域,测量精度可以达到1ppm、测量带宽可达到1MHz、量程可达到25kA、量程可达到1mA、体积可达到40mm、测量孔径可达到250mm。福州板载式电流传感器现货磁通门电流传感器,具有高灵敏性、高稳定性的特点,时间漂移和温度漂移非常小。
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。
当被测电流为低频交流电时,激磁电路的工作过程要比被测电流为直流电时的情况要更复杂,所以很难求出被测电流的数学表达式。其主要原因在于:当被测电流为交流电流时,每一个激磁电流产生的周期之内磁芯达到正负磁饱和的时间不确定,而是与被测交流的瞬时值大小有关系;尤其是当被测电流为非正弦复杂波形时,更加难以得到被测电流的瞬时测量值。但是,在被测电流频率比激磁频率低得多的情况下,可通过被测电流为直流电时得出的 结论对低频交流电进行分析。由于被测电流信号与激磁电流信号相比变化缓慢得多,这时,可以假设在每个激磁周期T内被测电流的幅值基本保持不变。因此,可以将被测低频交流电当作是持续时间很短的直流电流的叠加。电流传感器探头是由磁芯、被测绕组和激励绕组组成。
磁通门传感器精度很高,如无锡纳吉伏科技有限公司研发的计量级电流传感器可以做到精度1ppm。在磁路结构方面,磁通门不需要像霍尔那样开一个气隙放置芯片,磁通门电流传感器本身磁芯就是探头。开气隙后相对磁导率急剧下降,所以就不灵敏,开气隙后,更容易受外部磁场影响。无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理,原创新型自谐振式磁调制技术,提升了检测灵敏度;独特的屏蔽式磁探头设计,提升了复杂电磁环境下的抗干扰能力;原创寄生参数平衡技术,极大的拓展的电流传感器的工作带宽;自研全自动电流传感器“校准测试系统”,提高了产品出厂测试精度和效率。无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理。镇江大量程电流传感器案例
电流传感器时间漂移是指传感器的输出随着使用时间的变化所引起的变化量。泰州莱姆电流传感器设计标准
磁场传感器是可以将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置。自然界和人类社会生活的许多地方都存在磁场或与磁场相关的信息。利用人工设置的长时间磁体产生的磁场, 可作为许多种信息的载体。因此,探测、采集、存储、转换、复现和监控各种磁场和磁场中承载的各种信息的任务,自然就落在磁场传感器身上。在当今的信息社会中,磁场传感器已成为信息技术和信息产业中不可缺少的基础元件。目前,人们已研制出利用各种物理、化学和生物效应的磁场传感器,并已在科研、生产和社会生活的各个方面得到非常多的应用,承担起探究种种信息的任务。泰州莱姆电流传感器设计标准