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。传感器探头是一种测量电磁的敏感部件,其性能很大程度地影响测量结果,因此,探头的设计十分关键。嘉兴计量级电流传感器设计标准
电流传感器的误差由其铁芯励磁电流引起,励磁电流越小则误差越小。零磁通电流互感器采用电子线路跟踪互感器铁芯中的励磁电流并进行补偿,使铁芯中的磁通动态地接近零,达到减小电流互感器误差的目的。在零磁通互感器中,交流信号可以比较容易的依据法拉第电磁感应定律进行检测和补偿,直流信号则需要利用高磁导率铁磁材料的对称非线性,通过检测直流偏置磁场导致感应电压产生的偶次谐波或二次谐波来间接实现。若同时测量交流和直流信号,普通零磁通互感器需要分别进行交流补偿线路和直流补偿线路的设计,然后在输出端将交流、直流信号进行叠加还原,其电路结构复杂,成本较高。兰州高精度电流传感器案例用电设备都是通过电流传感器来实现测量、检测、保护、反馈控制等功能。
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。
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。在逆变器中UVW三相输出端,布置了一组电流传感器,一般情况UVW三相分别设计一个电流传感器来检测,也就是有三个电流传感器。也有些逆变器中电流传感器中设计了两个电流传感器,第三相通过软件算法来实现,在特斯拉的电驱动中应用了两个电流传感器,在Model S和Model 3均是这种设计方案。电流传感器可以将电流转化为电压,然后通过电压和电流测量通道进行测量,从而计算出被测电路的功率等参数。
磁通门传感器精度很高,如无锡纳吉伏科技有限公司研发的计量级电流传感器可以做到精度1ppm。在磁路结构方面,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,开气隙后,更容易受外部磁场影响。无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理,原创新型自谐振式磁调制技术,提升了检测灵敏度;独特的屏蔽式磁探头设计,提升了复杂电磁环境下的抗干扰能力;原创寄生参数平衡技术,极大的拓展的电流传感器的工作带宽;自研全自动电流传感器“校准测试系统”,提高了产品出厂测试精度和效率。自研全自动电流传感器“校准测试系统”,提高了产品出厂测试精度和效率;嘉兴计量级电流传感器设计标准
无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理。嘉兴计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。 嘉兴计量级电流传感器设计标准