由于高频大功率电力电子设备应用的增加，这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形，包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节，逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式：带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间，可实现前后级电路的电气隔离，防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大，效率明显降低，而且由于变压器的加入提高了系统整体成本，增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低，效率得到提高而越来越受到...

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。传统的交流比较仪通过增加励磁电流补偿模块，降低互感器正常工作下励磁电流的大小，使得主铁芯工作在微磁通或零磁通状态从而降低电流测量的比例误差和相位误差，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。传统的直流比较仪基于磁调制器原理，铁芯采用双铁芯差动式结构，通过外接激磁电源，调整合适的激磁电流及频率大小，在检测绕组端，通过检测二次谐波电压的大价格下探至0.9元/Wh左右，行业充分竞争，为更好解决商业化应用盈利问题奠定基础...

通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析，自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点：（1）自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith，即满足Im>Ith。（2）铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。（3）当Ip=0时，采样电压VRs一个周波内平均值为0；当Ip>0时，采样电压VRs一个周波内平均值为负；当Ip<0时，采样电压VRs一个周波内平均值为正；由上述分析可知，采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导，探究采样电压大小与一次电流的定量关系，探究交直流情况...

观察式（2－25）、（2－26），为了避免复杂运算，需要对ln运算进行化简。根据洛必达法则，假设Im<<IC，则有2Im/(IC-Im)→0，可对两式前半部分进行化简；假设Ith<<IC，βIp1<<IC，则有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0，可对两式后半部分进行化简，化简结果如下：TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化简后Tp、TN表达式可进一步计算得到：ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC...

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...

PCS是储能系统中电池与电网之间的桥梁，通过监控与调度系统的调配，实施有效和安全的储能和放电管理。在储能模式下，PCS将电网的交流电转变为直流电给电池组充电，而在并网发电模式下，PCS将电池的直流电转变为交流电进行并网发电。因此，PCS需要具备以下特性： 可以双向工作，既可工作在逆变模式，也可工作在整流模式； 正常工作时，电流波形呈现正弦波形，尽可能地不向电网注入直流分量以及低频谐波； 有功功率和无功功率可以大范围地调节。但是金属中的霍尔效应很微弱，信号微弱检测不到，在很长一段时间里这限制了霍尔效应的应用。连云港内阻测试仪电流传感器生产厂家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，...

（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：根据工信部发布数据，20...

新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况，系统中往往需要电流传感器，根据具体检测线路的电流情况，设计选取适当的电流传感器是十分必要的。霍尔电流传感器的灵敏度可能会受到温度、磁场强度和机械应力的影响而发生变化。成都电池组电流传感器定制合理的磁屏 蔽设计可抑制外界电磁干扰， 并增强一次绕组与反馈绕组...

当激磁电压频率远大于被测工频交流电流频率即fex>>f 时， 每 个激磁电压周波内可以将被测交直流电流看作近似直流分量通过式（2－39）表示。该方 法类似于对低频交流分量， 通过高频的激磁电压进行调制。在每一个调制周期内， 自激 振荡磁通门法都可以将被测电流的量值大小及方向， 准确反映在激磁电流波形中。不同 于直流测量时通过分析单个激磁电压周期内激磁电流平均值即可获取正比于直流分量 大小的电压信号，当进行交流测量或交直流电流测量， 则需要分析大于或等于一个交流 信号周期的激磁电流信号获取交流及交直流测量结果。温度变化和电气噪声可能是影响分流器精度的主要因素。深圳低温漂电流传感器案例假设初始状态...

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。随着动力电池退役量的不断上涨，以及镍钴锰锂等金属...

充电系统：电流传感器在新能源汽车的充电系统中也起着关键作用。在充电过程中，电流传感器可以测量充电电流的变化，并将信息反馈给充电系统。这有助于确保充电过程的安全性和效率，防止过充或欠充的情况。 动力电池故障诊断：除了监测电流变化，电流传感器还可以用于动力电池故障诊断。当电池组件或电路出现故障时，电流传感器的测量结果可能会有所异常。通过分析这些异常数据，可以及时发现并诊断故障，帮助维修人员采取适当的措施。 驾驶辅助系统：在一些新能源汽车中，驾驶辅助系统会使用电流传感器来监测车辆的动态电流变化。例如，通过监测电池和电动机的电流变化，可以判断车辆的加速、制动和转向等行为，从而为驾驶员提供更准确的驾驶辅...

电流传感器是一种设备，它能够将电流信号转换为另一个可分析信号，这种设备在电力系统和电子设备中对电流的准确测量非常有用。市场上有许多不同类型的电流传感器，以满足不同测量技术和初级电流的不同波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素的需求。 一种常见的电流传感器是分流器。分流器本质上是一个具有已知电阻值的电阻器。当电流通过分流器时，会产生一个与该电流成正比的电压信号。这个原理是基于欧姆定律（V=R×I）。通过这种方式，我们可以准确地测量交流和直流电流。 另一种常用的电流传感器是霍尔效应电流传感器。这种传感器利用磁场来测量电流。为霍尔探头提供电源会在垂直于表面的方向上施加磁场，并产生与磁场强度成比例的...

假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ，且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0～t1 时刻，对非线性电感 L 进行正向充电，充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制，充电电流从 0 开始增大，最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0～t1 期间，铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A，线性区激磁感抗 ZL 较大， 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ，此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。磁场测量是电磁测量技术的一个重要分支，在工...

霍尔效应是指当一个载流子（如电子或空穴）通过一段具有电流的导电材料时，如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中，会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压，其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。 基于霍尔效应的原理，可以制造霍尔元件，如霍尔传感器，用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中，载流子在材料内运动，受磁场力的作用，产生一侧电势高于另一侧的现象，形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器，可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。 霍尔原理的优势...

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...

电流传感器是一种设备，它能够将电流信号转换为另一个可分析信号，这种设备在电力系统和电子设备中对电流的准确测量非常有用。市场上有许多不同类型的电流传感器，以满足不同测量技术和初级电流的不同波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素的需求。 一种常见的电流传感器是分流器。分流器本质上是一个具有已知电阻值的电阻器。当电流通过分流器时，会产生一个与该电流成正比的电压信号。这个原理是基于欧姆定律（V=R×I）。通过这种方式，我们可以准确地测量交流和直流电流。 另一种常用的电流传感器是霍尔效应电流传感器。这种传感器利用磁场来测量电流。为霍尔探头提供电源会在垂直于表面的方向上施加磁场，并产生与磁场强度成比例的...

充电系统：电流传感器在新能源汽车的充电系统中也起着关键作用。在充电过程中，电流传感器可以测量充电电流的变化，并将信息反馈给充电系统。这有助于确保充电过程的安全性和效率，防止过充或欠充的情况。 动力电池故障诊断：除了监测电流变化，电流传感器还可以用于动力电池故障诊断。当电池组件或电路出现故障时，电流传感器的测量结果可能会有所异常。通过分析这些异常数据，可以及时发现并诊断故障，帮助维修人员采取适当的措施。 驾驶辅助系统：在一些新能源汽车中，驾驶辅助系统会使用电流传感器来监测车辆的动态电流变化。例如，通过监测电池和电动机的电流变化，可以判断车辆的加速、制动和转向等行为，从而为驾驶员提供更准确的驾驶辅...

当一次侧存在直流分量时，传统交流电流互感器计量失准。当一次侧存在交流分量时，传统直流电流互感器铁芯激磁状态受到影响，终导致直流计量失准。已有方案中基于自激振荡磁通门技术的电流传感器，并未对交直流同时测量时交直流电流互感器性能进行测试[9,15]。目前也缺乏对交直流电流互感器校验的相关章程，因此试验时结合等44安匝方法，通过同时输入交流电流和直流电流、且直流分量占比可调的方式，测试交直流下新型交直流电流互感器直流测量性能、交流测量性能。纳吉伏研发的磁通门电流传感器具有高灵敏度、低噪声、宽频响等优点。宁波漏电保护电流传感器发展现状充电至t1时刻后，由于铁芯C1饱和，激磁感抗ZL迅速变小，因此t1～...

根据自激振荡磁通门原理可知，通过在一个周波内对激磁电流 iex 积分计算平均激 磁电流， 再乘以采样电阻阻值可获取激磁电压平均值， 即可获得与一次电流相关的电压 信号。但由于式（2－23）复杂， 积分计算方法数据量庞大。同时根据分析 可知， 由于一次电流 Ip 的影响， 在不同一次电流下， 单个周期内正半周波与负半周波将会发生滞后或超前的现象， 从激磁电压周期变化观点来看， 当 Ip=0 时， 采样电压 VRs 一 个周波内正向周波时间等于负向周波时间，即 TP=TN ；当 Ip>0 时，采样电压 VRs 一个周 波内正向周波时间小于负向周波时间，即 TP<TN ；当 Ip<0 时，采样电...

假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ，且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0～t1 时刻，对非线性电感 L 进行正向充电，充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制，充电电流从 0 开始增大，最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0～t1 期间，铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A，线性区激磁感抗 ZL 较大， 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ，此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。在政策支持和技术进步的推动下，新型储能产业...

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...

G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数，G2为PI比例积分放大电路的传递函数，G3为PA功率放大电路的传递函数，G4为电流反馈模块的传递函数，G5为感应纹波噪声传递函数，NF为负反馈环节传递函数。根据图3－3，由自动控制系统相关理论，可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为：IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4（3－12）交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差，终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系，可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为：G1=SD==-（...

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，...

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：动力锂电池使用寿命通常在3至5年，中国动力电池回收行业开始进入发展期。河北莱姆电流传感器服务电话磁通门电流传感器是...

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...

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。由于霍尔效应传感...

高频技术已经发展为电力电子技术十分重要的方向，对高频电力电子设备中复杂电流信号的检测，并兼顾高灵敏度，高集成度，高线性度，高温环境下测量稳定的特点已变得十分必要。磁通门原理作为具有高线性度，高集成度，温漂小等特点的电流传感器特点，适合精密电流及恶劣环境下的电流测量。但是目前磁通门原理常应用偶次谐波法及反馈积分法，这两种测量方法探头结构复杂，处理电路元器件多，集成度低，数字化程度不高。无锡纳吉伏提出一种基于磁通门原理的双向饱和式磁通门电流传感器，采用单探头自激发生电路，不仅简化了探头结构，而且处理电路中元器件较少，电路集成度高，同时电路测量结果采用数字显示。该电流传感器的提出进一步提高了电力电子...

由于高频大功率电力电子设备应用的增加，这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形，包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节，逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式：带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间，可实现前后级电路的电气隔离，防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大，效率明显降低，而且由于变压器的加入提高了系统整体成本，增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低，效率得到提高而越来越受到...

霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流，精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分，一般霍尔元件的温度特性差，同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰，造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高，电磁环境复杂的条件下，它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈（罗氏线圈），具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点，应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量，近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器（currenttransf...