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。 磁通门电流传感器可以用于监测电池的电量和电流,提高电池的使用效率和安全性。苏州功率分析仪电流传感器案例
零磁通门电流传感器的特点是,通过动态调整,使磁芯处于“动态零磁通”状态。这种技术可测量直流和交流,具有较高的精度和灵敏度以及较低的温漂及零漂,并且降低了由磁滞现象造成的误差,提高了传感器的灵敏度、线性度,同时可利用变压器效应测量中、高频的交流。占空比模型的励磁电压电流传感器,通过数字电路测量激磁电压占空比实现信号解调,不存在开环测量时解调精度随测量范围增大而变差的问题,可实现直流大电流的开环准数字式测量。磁致伸缩电流传感器如,是一种基于磁致伸缩应变测量的铁磁材料磁通传感器,其磁芯采用铁磁材料。当磁芯机械应变时,铁磁材料磁导率变化,通过测量磁芯两端的感应电压,计算得到被测电流。双向饱和磁通门电流传感器,利用激励电流和被测电流共同作用于磁探头使磁芯交替处于正负饱和状态,测量磁感应强度为零时的磁场强度,得出被测的电流值。由于构成磁通门电流传感器的材料和器件的性能会受到温度变化的影响,而材料性能的变化也会影响电流传感器温度的稳定性及其在高温环境中的应用。为使电流传感器温度的稳定性得到进一步提高,业界通常采用闭环配置的磁通门电流传感器以减少温度的漂移。厦门磁调制电流传感器价钱当电流传感器工作时,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。
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。
磁通门电流传感器是一种基于磁调制原理的高精度电流传感器,具有以下优点: 高精度测量:磁通门电流传感器能够准确测量直流、交流和脉冲等复杂信号的电流值,测量范围宽,精度高,过载能力强。 快速响应:磁通门电流传感器具有快速的响应时间,能够及时响应并测量电流的变化。 宽电流测量范围:磁通门电流传感器的测量范围较宽,可以适应不同电流值的测量需求。 抗干扰能力强:磁通门电流传感器具有抗电磁干扰的能力,能够在复杂的环境中稳定工作。 线性好:磁通门电流传感器的输出信号与输入电流成线性关系,方便进行信号处理和计算。通过持续振荡的激励磁场,磁通门传感器有效地降低了被测导体中的磁滞效应。
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。为工作在零磁通状态,电流传感器中加入次级线圈并且此线圈必须通入一个合适的电流以保证磁芯的零磁通状态。长沙大量程电流传感器现货
根据磁芯不同的结构,平行型磁通门传感器可分为单棒型、双棒型、管型、环型。苏州功率分析仪电流传感器案例
在光伏发电监测系统中使用磁通门电流传感器,可以对光伏发电站输出电流进行实时监测,及时发现光伏发电系统的故障节点,帮助工作人员对光伏阵列进行维护和检修。同时,磁通门电流传感器还可以用于光伏逆变器、UPS伺服控制等系统的电流信号采集和反馈控制。 无锡纳吉伏研发的高精度电流传感器是磁通门电流传感器的一种,可以与光伏发电监测系统配合使用,实现对光伏发电站输出电流的实时监测和管理,对光伏发电站的监控管理起着至关重要的作用。 苏州功率分析仪电流传感器案例