电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电流传感器就是把大电流转换为同频同相的小电流以便于测量或实现隔离。根据不同的变换原理,电流传感器一般有霍尔效应、磁通门、电磁感应、罗氏线圈(电磁感应原理及安培环路定律)、分流器(欧姆定理)这五种技术,接下来小编带你了解电流传感器的分类及原理。电流传感器也称磁传感器,可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等,电流传感器是一种有源模块,如磁通线圈、霍尔器件、运放、末级功率管,都需要工作电源,并且还有功耗。电池循环测试是用于评估电池在高温、低温、高温存储、低温存储、循环寿命等环境条件下的性能表现。芜湖LEM电流传感器设计标准
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。 北京光伏逆变器电流传感器设计标准原边电流所产生的磁场,通过副边线圈的电流所产生的磁场进行补偿,使传感器始终处于检测零磁通的工作状态。
电流传感器在电网中的应用如下: 实时监测电流。在电力变压器中,通过电流传感器可以实时监测电流的大小,以判断是否存在过载或短路故障,并及时采取措施进行保护。 负荷分配和调度。电流传感器可用于电力监控系统中,帮助实时监测电网的负荷情况,以便进行合理的负荷分配和调度。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程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,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。
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,但是匝数的降低会导致传感器灵敏度的降低。双棒型磁通门传感器,是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。
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、稳定性高、响应频率范围宽等优点,可以用来测量交流、直流和瞬态电流,用在继电保护、可控硅整流、变频调速等场合。电流传感器是一种将测量电流转换成电压信号的设备,常用于电力、工业控制和汽车领域等。合肥高线性度电流传感器
电流传感器的探头采用变压器式的结构,在交变电流的周期性激励下,将磁场信号转变成电信号。芜湖LEM电流传感器设计标准
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。芜湖LEM电流传感器设计标准