厦门测量级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。 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。厦门测量级电流传感器设计标准

当有电流流经一次绕组时，根据电流和磁通量的单调线性跟随关系，一次电流会在环形磁芯内产生一个与其高度相关的电流磁通量，磁通门传感器的两组激励绕组会根据这一磁通量各自产生相应的感应信号并输出到与其相连接的磁通门电路。磁通门电路再将这一感应信号转变为电压信号并经过叠加后 输出到放大电路，经放大电路放大后在二次电流线中产生二次电流，此二次电流会在环形磁芯产生与 其高度相关的二次电流磁通量，该二次电流磁通量与一次电流磁通量方向相反，然后实现一次电流磁通量与二次电流磁通量之和为零，使一次电流的安匝比等于二次电流的安匝比。重庆车规级电流传感器生产厂家据统计我国电流传感器市场规模从2016年的20.58亿元增长至2022年的53.15亿元；

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。

6、磁通门电流传感器磁通门电流传感器一直是产业界和研究人员关注的焦点，具有结构简单、灵敏度高、线性度好、分辨率高和精度高等优点，因此在多个领域得到了广泛应用。磁通门电流传感器可以测量直流或低频交流，并且适合高温场合下的应用。传统的磁通门电流传感器的基本工作原理是利用铁磁材料的非线性特性，其磁导率随传感器周围磁场的变化而变化。

磁通门电流传感器的优点有：高精度，磁通门技术具有***的技术优势，采用激励磁场持续振荡，可等效于消磁磁场，使磁滞降到比较低。宽带特性，对交流电或快速变化的电流进行测量，具有很高的带宽性能。抗干扰能力强在工业噪声和电磁干扰环境下，仍能保持很高的测量精度和稳定性1。适用于大电流环境。在大电流冲击后仍能保持低零偏，高精度特性，特别适用于动力电池电量监测，高精度电流监测等应用场合，如电动汽车电池管理系统。 通过电池循环测试可以评估电池的容量、充放电性能、耐高温和低温性能等指标。

磁芯的材料影响测量误差，不同的磁芯材料所能承受的环境温度不同。磁芯的参数影响电流的大小、响应时间等。因此，磁芯材料与参数的选择至关重要。下面对磁芯材料的选取要求与各个参数的影响进行分析。（1）较高磁导率的软磁材料。磁导率反映缠绕绕组的磁芯在通入电流后的导磁能力；磁导率越高，导磁能力越好。为了提高磁通门传感器的灵敏度，需选择高磁导率磁芯。这是因为选择高磁导率磁芯使磁芯两端的电压幅值更大，从而对小电流更敏感。然而，选择过高磁导率的软磁材料，会影响磁芯探头的稳定性。因此，尽可能的选择较高磁导率的软磁材料，这样在保证灵敏度的同时保证了磁芯探头的稳定性。（2）低磁滞伸缩性的磁芯材料。磁性物质受磁场的影响发生弹性形变，这种现象被称为磁滞伸缩效应。选择低磁致伸缩性的磁芯材料可使磁芯的磁性性能更佳，进而减少了磁通门传感器的相对误差。（3）最高工作温度。在磁芯材料的选择方面，必须满足高温工作状况的要求，选择居里温度点高的磁芯材料。（4）低矫顽力的磁芯材料。因磁芯的矫顽力越大导致磁滞回线的面积增大，而磁芯磁滞回线的面积反应磁滞损耗的大小，因此选择HC较小的磁芯，减少磁滞损耗。磁通门电流传感器精度高，零点偏置电流小，无磁滞影响，在大电流冲击后仍能保持低零偏，高精度特性。苏州LEM电流传感器单价

电流传感器的关键技术包括：提高线性度和减少温度偏移的漂移，实现闭路原理。厦门测量级电流传感器设计标准

磁通门电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过零磁通和磁调制原理使变换后的信号能够直接被AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集，广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及光伏发电站管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器，UPS伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制，具有响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强等优点。随着国内光伏产业的发展，光伏发电监测系统的需求也日益增长。在光伏发电监测系统中使用无锡纳吉伏研发的高精度电流传感器，能够对光伏发电站输出电流进行实时监测，可以及时发现光伏发电系统的故障节点，方便工作人员对光伏阵列进行维护和检修，对光伏发电站的监控管理起着至关重要的作用。 厦门测量级电流传感器设计标准