电流传感器的发展趋势是: 1、高灵敏度 被检测信号的强度越来越弱,这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高。应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量。 2、温度稳定性 更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷,这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性,行业应用包括汽车电子行业。 3、抗干扰性 很多领域里传感器的使用环境没有任何评比,就要求传感器本身具有很好的抗干扰性。包括汽车电子、水表等等。 4、小型化、集成化、智能 要想做到以上需求,这就需要芯片级的集成,模块级集成,产品级集成。 5、高频特性 随着应用领域的推广,要求传感器的工作频率越来越高,应用领域包括水表、汽车电子行...
电流测量是人类观察和利用电现象的一门历史悠久并不断发展的技术学科。无论是在电力、冶金、 化工、机械和电气机车等工业领域,还是在核物理、大功率电子学等科学领域都涉及到交直流大电流的测量问题国。电流测量的覆盖范围很广,对于电流幅值大小的不同,电流变化特性的不同有着不同的测量方法。常用的大电流测量传感器有电流互感 器、分流器和霍尔传感器等。电流互感器的基本原理是电磁感应现象,当一、二次绕组均绕在同一铁芯上时,给一次绕组输入电流,由于电磁感应,会在二次绕组中感应出电动势,从而产生对应的二次电流。其优点是将一次大电流转变为较小的二次电流并实现了一次电流与测量回路的电气隔离,保障了测量仪器与测量人员的安全...
3、巨磁阻电流传感器巨磁阻电流传感器是基于GMR(GiantMegnetoResistant)效应来进行电流测量的,即通过电阻随磁场变化来测量电流。GMR电流传感器具有小体积、高精度、高灵敏度、宽测量范围、低成本和高集成度以及能够测量交直流等优点,因此应用在许多领域中。然而,由于巨磁阻电流传感器受自身磁性材料特点的限制,对外界磁场以及温度的变化较为敏感,易受周围环境杂散磁场的影响,从而导致较大的输出误差,降低测量结果的准确度,不适合用于复杂环境下的电流的检测。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。天津板载式电流传感器案例无锡纳吉伏科技有限公司研发的新型闭环结构的磁通门电流...
磁电流传感器的种类很多,按照测试原理可以划分为:罗氏(Rogowski)线圈、电流互感器、分流器、巨磁阻效应(GMR)、巨磁阻抗(GMI)各向异性(AMR)、隧道效应(TMR)、光学效应、霍尔效应等等。Rogowski 线圈测量电流的基本原理是电磁感应和安培环路定律,又叫电流测量线圈或者微分电流传感器,如下图所示。根据线圈上的感应电流信号与通过线圈的额电流变化率成正比的顾虑,通过积分还原一次回路电流值。这是一种交流电流的测量方法。Rogowski 线圈不含磁性材料,所以没有磁滞效应和磁饱和现象,测量的范围从数安培到几千安培,结构简单,测量回路与被测电流之间没有直接的关系,具有测量范围广、精度高...
现在我们常用的电流传感器原理为磁通门原理,包括无锡纳吉伏的计量级CTA系列、测量级CTB系列、工控级CTC/CTD/CTF系列,都是基于磁通门原理的传感器。磁通门传感器相较于分流器和霍尔电流传感器两种方式,其电流上限可以做到很大,且受温度影响小,发热小,精度高。根据目前市面上的产品,可能会是未来的主流方向。磁通门的硬件结构简单,在大量搭载后,磁通门电流传感器的价格应该是具有很大的优势的。无锡纳吉伏研发的的电流传感器基于磁调制和磁平衡原理,利用高磁导率铁芯在交变调制磁场激励下交替饱和的机理,检测外电流产生的磁通信号,再通过解调和负反馈电路,驱动副边线圈产生补偿电流,抵消铁芯内原边电流产生的磁通,...
磁通门传感器是应用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和鼓励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说仿佛是一道“门”,经过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。应用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的到达测量电流的目的。磁通门电流传感器的精度要比霍尔电流传感器更高,原因在于:1.磁通门原理的高灵敏性;2.闭环磁平衡技术,输出严格按照匝比对应关系;3.磁通门原理使用整体磁芯,不带任何气隙,因此无漏磁,亦没有位置误差;4.双磁通门探头设计,补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响,输出更干净;零点失调offset更小,并且可微调。按照测量方式...
光伏逆变器作为光伏发电系统的重要器件之一,其性能指标直接影响了光伏系统的发电效益。想要保证逆变器高效稳定的运行,光伏逆变器出厂前的效率测试是必不可少的。 光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为公频交流电的逆变器,可以反馈回商用输电系统或是国家电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一,可以配合一般的交流供电的设备使用。 光伏逆变器出厂前要对其进行效率测试,以保证逆变器的工作效率。光伏逆变器的效率测试只需要对逆变器的输入输出端进行基础的电参数测试。基于光伏逆变器的产线测试注重测试的稳定性与成本的需求,在测试组合方案,纳吉伏研发的高精度大电流传感器和功率分析仪配套使用,测...
当磁通门式电流传感器工作时,激励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行激励,使磁芯往复磁化达到饱和。在不存在外在电流所产生的被测磁场时,则检测线圈输出的感应电动势只含有激励波形的奇次谐波,波形正负上下对称。当存在直流外在被测磁场时,则磁芯中同时存在直流磁场和激励交变磁场,直流被测磁场在前半周期内促使激励场使磁芯提前达到饱和,而在另外半个周期内使磁芯延迟饱和。因此,造成激励周期内正负半周不对称,从而使输出电压曲线中出现振幅差。该振幅差与被测电流所产生的磁场成正比,因此可以利用振幅差来检测磁环中所通过的电流。电流传感器可以测量电池的充放电电流,以便评估电池的容量和充放电性能。佛山高线性度电流...
磁通门电流传感器(怀旧型变送器)是一种常用于测量交流电流的传感器,具有以下优点: 非接触式测量:磁通门电流传感器采用非接触式测量原理,不需要与被测电流直接接触,不会产生电压降和能量损耗,减少了对被测电路的干扰,保持了电路的隔离性能。 宽频率范围:磁通门电流传感器具有较宽的工作频率范围,可以覆盖从低频到高频的各种交流电流信号测量需求。 高精度:磁通门电流传感器具有较高的测量精度和稳定性。其内部电路设计合理,可校准和调节,能够提供准确的电流测量结果。 宽动态范围:磁通门电流传感器具有较宽的动态范围,可以测量大范围的电流信号,适用于变化较大的电流测量场景。 快速响应:磁通门电流传感器的响应速度较快,...
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重要类型,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。无锡纳吉伏公司研发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...
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...
霍尔电流传感器基于霍尔效应,利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量,首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流,其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B),然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势,称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向),该电势的波形与输入电流一致,因此可以精确地反映出被测电流的变化情况。霍尔电流传感器基于霍尔效应,利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量,首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流,其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B),然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势,称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向),该电势的波形与输入电流一致,因此...
当磁通门式电流传感器工作时,激励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行激励,使磁芯往复磁化达到饱和。在不存在外在电流所产生的被测磁场时,则检测线圈输出的感应电动势只含有激励波形的奇次谐波,波形正负上下对称。当存在直流外在被测磁场时,则磁芯中同时存在直流磁场和激励交变磁场,直流被测磁场在前半周期内促使激励场使磁芯提前达到饱和,而在另外半个周期内使磁芯延迟饱和。因此,造成激励周期内正负半周不对称,从而使输出电压曲线中出现振幅差。该振幅差与被测电流所产生的磁场成正比,因此可以利用振幅差来检测磁环中所通过的电流。电流传感器探头的参数不对称会增大探头的噪声、降低探头的稳定性和灵敏度。厦门LEM电流...
无锡纳吉伏科技有限公司基于磁通门和零磁通技术,采用电子放大电路和对称结构设计,研制出一种精密大电流传感器。该传感器的优点在于:(1)体积小,重量轻,便于安装调试;(2)测量回路与被测电流之间具有电气隔离和保护电路,在大电流下没有发热问题,功耗低,安全可靠;(3)采用磁通门探头、磁通门电路、处理电路和输出绕组实现对二次电流线的动态补偿,测量精度较高,抗干扰能力强。 目前测量大电流的传感器,电流互感器只能测量交流信号,分流器存在发热和温飘问题,霍尔传感器精度不高。无锡纳吉伏研发电流传感器的较好的克服了以上传感器的缺点,可以取代以上传感器应用在大电流精密测量领域,也可以作为实验室的参考测量标准,对以...
当被测电流中包含高频交流电时,积分法和时间差法这两种方法无法准确得出结果。那么,就需要选择一种电流测量策略可以测量高频交流电。目前适合测量高频交流的方法主要为罗氏线圈与电流互感器原理。但是由于罗氏线圈所采用的测量探头材料为非磁性材料,因此适用于磁通门原理的磁性材料不适合应用于罗氏线圈原理中。如果采用如本章中介绍的三磁芯式磁通门电流传感器加入新的磁芯来扩大电流传感器的测量频域,无论该磁芯与原磁芯平行或与原磁芯成套环式,由于非磁性材料磁导率很低,被测量电流产生的磁场均会被导磁率高的磁芯吸收,因此这样会影响高频电流的测量。电流互感器适合高频交流电的测量,并且可以选择超微晶材料作为探头磁芯材料,与低频...
然而,由于难以精确装配,且易受周围工作环境的影响,它能达到的比较好精度只有0.5%,不能满足日益增长的高精度需求。2、罗氏线圈(RogowskiCoil)罗氏线圈是基于法拉第电磁感应和安培环路定理来进行测量的。罗氏线圈是一个空心的环形线圈,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场,由于没有磁芯而具有较高的线性度、较宽的带宽、较好的电隔离性能以及较轻的重量等优点。在线圈内感应到的电压与电流的变化率成正比例关系,适用于瞬态电流的测量,尤其适用于高频大电流的测量。然而,在测量瞬态电流时,线圈的自感和寄生电容构成了谐振电路,为了增加谐振频率会降低匝数,但是匝数的降...
高频电力电子装置无论是应用于工业矿产中的电动机车,在风机水泵的交流调速,还是新能源发电中的风电并网转换技术以及对多余能量的存储和使用等多个方面,都需要在复杂环境下对电流进行检测,因此对电流传感器的温度特性及精确度的要求较高。随着电力电子高频化的进一步发展,可以在高温环境下测量复杂电流波形的电流传感器的研制具有很大的价值和应用潜力。电流传感器在电力电子领域中扮演着重要的角色,主要用于监测和控制电力系统的电流。以下是一些具体的应用: 电源管理:电流传感器可用于监视和管理电力供应,以确保电流在安全和高效的范围内。它们可以检测电源过载或短路,从而防止设备损坏。 电机控制:在电动车辆、机器人和工业设备等...
磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的,当磁芯处于非饱和磁场中,其磁导率变化缓慢,而当磁芯达到饱和时,其磁导率变化明显,此时被测磁场被调制进感应电势中,可以通过测量磁通门传感器感应电势中能够反映被测磁场的量来度量磁场大小。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势,利用这种现象来测量电流产生的磁场,从而间接达到测量电流的目的倒。无锡纳吉伏设计的采用双 磁芯绕组探头磁通门,当一二次电流线的安匝数不相等时,会在环形磁芯上产生磁场,该磁场会穿过嵌入在环形磁芯的绕组探头...
磁通门原理其实质是易饱和磁芯在激励电流的作用下电感量随激励电流大小而变化,而电感量的变化导致磁通量的变化,磁通量就像门一样被打开或关上,因此被形象的称之为磁通门原理;磁通门电流传感器具有结构简单、小型化、功耗低、高稳定性、高抗震性等特点;磁通门传感器的精度要比霍尔原理传感器高。由于磁路结构不同,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。材料不同于霍尔传感器,磁通门材料较好,一般用的材料要好很多,磁滞更小,灵敏度更高,性能更好。磁通门灵敏度更高,原理上就决定可以检测更小的场,对较小的场也敏感,所以就能检出较小的信号,再加...
磁通门传感器是应用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和鼓励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说仿佛是一道“门”,经过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。应用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的到达测量电流的目的。磁通门电流传感器的精度要比霍尔电流传感器更高,原因在于:1.磁通门原理的高灵敏性;2.闭环磁平衡技术,输出严格按照匝比对应关系;3.磁通门原理使用整体磁芯,不带任何气隙,因此无漏磁,亦没有位置误差;4.双磁通门探头设计,补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响,输出更干净;零点失调offset更小,并且可微调。使用电流传感...
电驱动系统主要由驱动电机总成、电机控制器总成和传动总成组成。驱动电机的主要功能是为新能源汽车提供动力,将电能转化为旋转的机械能,主要构成包括定子、转子、结构组件和壳体;电机控制器总成的作用是基于功率半导体的硬件及软件设计,对电机的工作状态进行实时控制,使其按照需要的方向、转速、转矩、响应时间工作,主要由功率组件、控制软件和传感器组成;传动总成的作用是将驱动电机的转速降低、转矩升高,以保证驱动电机的转矩、转速满足车辆需求,主要由减速器、齿轮组、离合器和半轴组成。在对电机的工作状态进行实时控制中离不开电流的实时数据,这个需要电流传感器进行采样,来实现闭环控制。本文来简述一下电流传感器的应用情况。在...
一般磁性材料都有S形状曲线的特性,称之为磁滞回路(hysteresis loop)。此磁滞回路曲线建立在B-H的坐标轴上,为磁性材料遭受完全磁化与非磁化周期。典型磁滞曲线的铁心,如果曲线由a点开始,此点表示biggest正磁化力,至b点磁化力为零,然后下降至c点为较大负磁化力,再至d点磁化力为零,然后返回biggest正磁化力的a点,此即为整个磁性周期。在实际应用中,我们需要挑选出高导磁率、低矫顽力磁芯的磁滞回。当我们在磁环导线中加入电流分量后,电流所产生的磁场会使原本对称的B-H磁滞回线会改变中心线。按照测量方式分类,电流传感器可以分为隔离式测量和非隔离式测量,磁通门电流传感器是隔离式测量。...
霍尔电流传感器是依据霍尔效应原理,除了霍尔效应原理之外,还有磁通门技术和磁阻技术来测量电流,磁通门技术从原理上测量精度高于霍尔效应原理,通常用作测量仪器的开发,如高精度的实验室用电流传感器。这里主要介绍依据霍尔效应原理的电流传感器。霍尔电流传感器是由结构和电路紧密配合的一个产品,这其中,霍尔元器件的高度、位置,铁芯的材料、长度、横截面积都决定着产品的性能。在设计产品时,一定要注意严格根据测量范围计算铁芯的磁路长度、铁芯的横截面积、磁隙间距以及霍尔芯片的高度。当然这部分的计算是设计霍尔电流传感器中关键的技术部分。实时采集电动汽车的动力电池组中电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池...
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...
基于磁通门原理的零磁通交直流大电流传感器整体结构,其一次采用穿心式设计,一次绕组穿过环形磁芯输入被测电流,二次绕组均匀的绕在一个在几何对称线上开有两个对称凹槽的环形 磁芯上。四个磁通门检测磁芯两两一组,磁芯绕组反向串联并固定在磁通门电路上,两个磁通门电路分别正向、反向固定在环形磁芯的两个凹槽中网。两个磁通门电路输出都与放大电路的输入端连接,放大电路的输出端与二次电流线的输入端连接,二次电流线的输出端与保护电路的输入端再接到负载处。2022年全球电流传感器市场规模为156.05亿元。普乐锐思电流传感器厂家现货磁阻材料具备一种特别的属性,铁磁材料的电阻率随自身磁化强度和电流方向夹角的改变而变化。外...
霍尔电流传感器基于霍尔效应,利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量,首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流,其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B),然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势,称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向),该电势的波形与输入电流一致,因此可以精确地反映出被测电流的变化情况。霍尔电流传感器基于霍尔效应,利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量,首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流,其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B),然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势,称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向),该电势的波形与输入电流一致,因此...
电流传感器测量原理的实现依赖于结构的设计,现有磁通门的结构一般包括标准型磁通门电流传感器结构,双磁芯型及三磁芯型结构。但是现有这些磁通门结构并不能实现高温环境下复杂电流波形的测量。标准磁通门电流传感器实际与闭环霍尔电流传感器结构相似,由相同带缝隙的磁路和用来得到零磁通的次级线圈构成,霍尔电流传感器与磁通门电流传感器主要的区别在于气隙磁场检测方式的不同:前者是通过一个霍尔元件获得电压信息进而得到被测电流;后者则是通过一个所谓的饱和电感来测量电流的。电流传感器的主要技术指标有:额定电流、交流电流、供电电压、带宽、精度等。河北电流传感器价钱电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检...
电流测量是人类观察和利用电现象的一门历史悠久并不断发展的技术学科。无论是在电力、冶金、 化工、机械和电气机车等工业领域,还是在核物理、大功率电子学等科学领域都涉及到交直流大电流的测量问题国。电流测量的覆盖范围很广,对于电流幅值大小的不同,电流变化特性的不同有着不同的测量方法。常用的大电流测量传感器有电流互感 器、分流器和霍尔传感器等。电流互感器的基本原理是电磁感应现象,当一、二次绕组均绕在同一铁芯上时,给一次绕组输入电流,由于电磁感应,会在二次绕组中感应出电动势,从而产生对应的二次电流。其优点是将一次大电流转变为较小的二次电流并实现了一次电流与测量回路的电气隔离,保障了测量仪器与测量人员的安全...
电力电子技术将从以低频处理技术为重点的传统电力电子向以高频处理技术为重点的现代电力电子方向转变。高频技术已经发展为电力电子技术十分重要的方向。 传感器技术作为21世纪世界争夺高科技技术的制高点的重要技术,同时也是现代信息技术的三大技术产业的支柱之一。电流传感器在电力电子技术控制和变换领域应用越来越广。电流传感器不论在新能源技术发展中的并网控制,对过剩能量存储以及再分配,还是在智能电网中的监测以及电能的分配转换等环节都起着极其重要的作用 电流的精确检测是高频电力电子应用系统可靠高效运行的基础。不同于传统电 系统中的电流检测,高频电力电子系统的电流检测存在很多特殊的情况。电流传感器的温度漂移是指电...
传感器激励信号对探头和整个系统都产生很大的影响,一般从频率稳定度、信号幅值稳定度、相位稳定度、波形稳定度这几个方面来考虑激励信号的选择。此外,激励信号频率的高低很大程度影响着传感器的工作性能,频率太高,则会增大噪声;频率太低则会降低传感器的灵敏度,通常,激励很好的频率会在几百到几千赫兹。综合以上各个因素,选择频率为 9.6KHZ的方波作为传感器的激励信号,同正弦波相比,方波可以由石英晶体直接产生,能比较容易的获得,且有更好的稳定度,更重要的是方波只有正负电平两个电压幅值,这比正弦波的电压幅值的稳定度要好很多。由晶振和分频器CD4006组成来产生方波。频率源产生稳定的方波激励信号由耦合电容送给探...