当测量交直流电流时,环形铁芯C1处于正向激磁状态,在采样电阻RS1上将产生正比于一次交直流电流的有用低频信号VL1,包括直流分量信号Vdc及工频交流信号Vfac,同时也会产生高频无用交流分量VH1。由于环形铁芯C2激磁状态与铁芯C1完全相反,因此在采样电阻RS2上可以检测到反向的低频信号VL2及反向的无用交流分量VH2。对于环形铁芯C2而言,其与环形铁芯C1反相端支路对称,而缺少正向端电路部分,因此环形铁芯C2在振荡过程中激磁电流的平均电流与一次侧交直流电流线性关系较差,低频信号VL2为无用低频信号。根据上述分析,可以得到合成信号VR12表达式如下:VR12=VR+VR=VL1+(VH1+VH2)(3-11)只要磁芯磁导率随激励磁场强度变化,感应电势中就会出现随环境磁场强度变化的偶次谐波增量。厦门光伏逆变器电流传感器价格大全
当一次电流 IP>0,即为正向直流偏置,其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通, 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移, 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程, 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ,导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区, 而是略有提前, 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B;同时由于 正向直流磁通作用,铁芯 C1 进入负向饱和区需要额外的激磁电流以抵消正向直流产生 的的增磁直流磁通,使得铁芯 C1 进入负向饱和区 C 的阈值电流变大,负向饱和阈值电 流满足 I-th1=I-th-βIp。天津大量程电流传感器设计标准在电力系统中,电流测量对于确保电力系统的稳定运行至关重要。
时间差型磁通门(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的获得来源于实验:磁通门调峰法。调峰法实验的具体过程如下:被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。记录下磁通门输出信号在这一时刻的偏移位置,然后再将被测磁场移除。将通电线圈放置在与被测磁场相同的磁通门轴向方向上,从零增大通电线圈电流幅值直到使磁通门信号的输出重新移动到刚才记录的位置。通过通电电流的大小以及磁芯上线圈匝数,被测磁场的大小便可以计算出来。但是由于当时的频率计值等数字化器件的发展程度不高,因此磁通门调峰法实验只是作为一个实验现象来研究而未做更深入的探讨。
导致正半周波自激振荡过程将不会在原时刻进入饱和区, 而是略有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入正向饱和区 B;而在正向饱和区 B 及负向 饱和区 C 中,激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非线性电感时间常数未发 生变化, 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段, 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m 的时间间隔 减小, 而激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔增大。 由上述分析可知, 测量负向直 流时铁芯工作点的特征为:铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间小于于铁芯 C1 工作在负 向饱和区 C 的时间,使激磁电流 iex 波形上出现了正负半周波波形上的不对称性,即由 图 2-5 可知, 在一次电流 IP 为负时, 激磁电流 iex 在一个周波内, 正半周波电流平均值 大于负半周波电流平均值,采样电阻 RS 上采样电压 VRs 一个周波内平均值为正。结合电子补偿式交流比较仪及自平衡式直流比较仪的结构建立闭环交直流电流传感器。
根据自激振荡磁通门传感器激磁频率约束条件fex>2f,当交直流电流传感器检测带宽为0–50Hz时,应设计自激振荡磁通门传感器激磁频率应大于100Hz。设计激磁频率时可根据式(2-42)计算激磁频率fex为:fex=Vout4BSN1SC(4-3)式(4-3)中激磁频率fex 与激磁绕组 W1 匝数 N1 均未确定,通过合理设计参数 N1 使得终激磁频率fex>100Hz 即可满足设计要求。然而激磁频率fex 并不是越大越好, 磁 性材料的涡流损耗与激磁频率fex 的平方成正比,因此当激磁频率fex 较大时,铁芯的涡 流损耗增大, 整体交直流电流传感器功耗增大, 且激磁方波电压一定时,激磁频率fex 越 大则激磁绕组 W1 匝数 N1 越小,而根据式(2-41),匝数 N1 越小则饱和电流阈值 Ith 越 大则铁芯不易进入饱和区工作, 此时所设计的零磁通交直流检测器线性度不高。而激磁 频率fex 过小时,激磁绕组 W1 匝数 N1 过大,此时所设计零磁通交直流检测器的灵敏度 将会降低, 因此在参数设计时需要在零磁通交直流检测器线性度与灵敏度之间有所侧重。它在高速电流测量、电力电子变换器监测、电机控制、电磁兼容性测试等领域有着很多的应用前景。佛山霍尔电流传感器案例
磁通门电流传感器利用磁通门原理来测量电流,具有精度高、稳定性好、线性度好等优点。厦门光伏逆变器电流传感器价格大全
霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流,精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分,一般霍尔元件的温度特性差,同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰,造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高,电磁环境复杂的条件下,它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈(罗氏线圈),具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点,应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量,近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器(currenttransformer,CT)依据电磁感应原理测量电流,它非常多的应用于电力系统的电流检测中,并且也是电力系统中继电保护系统的重要组成部分。但是电磁感应原理只能用于交流电流的测量,同时由于存在磁芯,所以在设计中需要考虑磁性的饱和问题,磁芯的存在还导致了互感器的体积较大,造价昂贵。厦门光伏逆变器电流传感器价格大全