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。电流传感器作为传感器工业的组成部分之一,其规模体量占比在1.5%左右。常州粒子加速器电流传感器发展现状
电流传感器根据不同的分类形式具有不同的分类方法,其根据工作原理的不同可分为电子式电流互感器、电磁式电流互感器和分流器,其中电子式电流互感器包括变频功率传感器、罗柯夫斯基电流传感器、霍尔电流传感器等,较电磁式电流传感器而言具有更宽的传输频带、更小的尺寸、更轻的重量、更小的二次负荷容量等,逐步占据电流传感器的大部分市场。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。山西电池包电流传感器出厂价用电设备通过电流传感器来实现测量、检测、保护、反馈控制等功能。
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。
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,然而基于电磁感应原理的电流互感器无法进行直流电流测量,在被测信号含有直流分量时极易饱和。单棒型磁通门传感器的感应绕组与激励绕组为同一组绕组,其被测磁场与激励磁场的方向平行。
霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应是霍尔电流传感器的工作原理。霍尔电流传感器是基于磁平衡式霍尔原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I与磁感应强度B的乘积。新能源车的电流传感器,在电池管理系统以及电机驱动控制系统中发挥着重要作用。福州交直流电流传感器生产厂家
平行型磁通门电流传感器的特征为:被测磁场与激励磁场方向平行。常州粒子加速器电流传感器发展现状
无锡纳吉伏研发的电流互感器端引入了反馈控制电路,而且这个反馈电路与前文中双向饱和磁通门电流传感器应用的的反馈电路为同一个,这样的设计不仅有效解决了电流互感器的深度饱和问题,同时由于没有再引入新的反馈电路,从而减少了整个电路的器件,有利于实现电流传感器的微型化和低功耗。 新型电流传感器测量原理为:新型电流传感器基于电流值大小以及频率高低的不同而选择不同的测量策略。当被测电流为包含不同频率波形的复杂电流时,信号处理电路会通过分频进行频率选择。低频侧,当被测电流大于使磁芯饱和时的小电流时, 应用双向饱和式磁通门原理对电流进行测量;当被测电流小于使磁芯饱和时的小电流值时,时间比例型磁通门发挥作用来测量电流。高频侧,应用电流互感器原理测量高频交流电。常州粒子加速器电流传感器发展现状