磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件,只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率,低矫顽力的软磁材料(例如坡莫合金)作为磁芯,磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流,则在其产生的激励磁场的作用下,感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量,通过后续的各种传感器信号处理电路,利用谐波法对感应电势进行检测处理,使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号,所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期,首先在1931年,Thomas申请了关于磁通门的一项知识产权,接着,有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验,总结并提出磁通门技术的工作原理,且当时的实验精度达到了纳特(nT)级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究,从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性,在随后的几十年里,利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。功率分析仪还可以测量和分析其他与功率相关的参数,例如电压和电流的有效值、峰值、频率等。温州闭环电流传感器定制
电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理,由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时,需要励磁电流对主铁芯进行磁化,而铁芯磁化曲线具有非线性特征,因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉(Insititue Nikola Tesla)研究所,其结合指零仪提出交流比较仪结构,通过外加电流源对励磁电流进行补偿,使得一二次安匝平衡,然后完成电流互感器精度的提升,其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后,加拿大学者 N.L.Kuster 等,通过对原有比较仪结 构参数进行优化,研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比较仪。随后1964 年,N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比较仪结构的基础上,将其与传统电磁式电流互 感器结构结合,提出了补偿式电流比较仪概念,所研制的宽量程补偿式交流比较仪在 5A 至1200A量程内,比例精度达到 5ppm。佛山化成分容电流传感器服务电话这些参数对于了解电路的性能、进行故障诊断和优化设计等方面都具有重要的意义。
G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数,G2为PI比例积分放大电路的传递函数,G3为PA功率放大电路的传递函数,G4为电流反馈模块的传递函数,G5为感应纹波噪声传递函数,NF为负反馈环节传递函数。根据图3-3,由自动控制系统相关理论,可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为:IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4(3-12)交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差,终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系,可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为:G1=SD==-(3-13)式(3-13)与自激振荡磁通门传感器灵敏度SD公式(2-48)一致。G2的传递函数常通过比例环节及积分环节的特征参数表示:(1)G2=-KPI|1+|(3-14)(jwτ1)
红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角差误差限值曲线, 黄色曲线为 50A 直流下交流比差和角差误差曲线,黑色曲线为 20A 直流下交流比差和 角差误差曲线。 由 5-7 ,5-8 可知,在 20A 及 50A 直流分量下, 新型交直流电流传感 器比差角差无明显变化, 仍满足 0.05 级交流误差限值,所设计的新型交直流电流传感器 可完成不同直流分量下交流电流高精度测量。无锡纳吉伏研制的新型交直流电流传感器单独测量 0~600 A 交流分量、测量 0~300A 直流分量时,电流测量误差均小于 0.05 级电流互感器误差限值;在交直流同时 作用的情况下,交流分量对直流计量性能无明显影响, 直流分量对交流计量性能也无明 显影响, 交流和直流测量精度均未发生变化。使用高质量的分流器:选择具有高精度和低温度系数的分流器,能够更好地保持电流的分配比例。
根据自激振荡磁通门原理可知,通过在一个周波内对激磁电流 iex 积分计算平均激 磁电流, 再乘以采样电阻阻值可获取激磁电压平均值, 即可获得与一次电流相关的电压 信号。但由于式(2-23)复杂, 积分计算方法数据量庞大。同时根据分析 可知, 由于一次电流 Ip 的影响, 在不同一次电流下, 单个周期内正半周波与负半周波将会发生滞后或超前的现象, 从激磁电压周期变化观点来看, 当 Ip=0 时, 采样电压 VRs 一 个周波内正向周波时间等于负向周波时间,即 TP=TN ;当 Ip>0 时,采样电压 VRs 一个周 波内正向周波时间小于负向周波时间,即 TP<TN ;当 Ip<0 时,采样电压 VRs 一个周波正 向周波时间大于负向周波时间, 即 TP>TN;而激磁电压只有两个离散值正向峰值电压 VOH 和反向峰值电压 VOL ,且满足-VOL=VOH=Vout。因此, 通过计算激磁电压在一个周波内的 平均值, 以反向观察激磁电流在一个周波内的变化更为简单。磁通门电流传感器还可以用于测量其他复杂的电流信号,例如在电子电路中,进行故障诊断和电路优化。河北漏电保护电流传感器价格
在电动汽车中,电流测量可以帮助驾驶员了解电池的充电状态和放电效率,以确保车辆的安全和高效运行;温州闭环电流传感器定制
导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t5 时刻进入饱和区,而是略 有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入负向饱和区 C;而在正向饱和区 A 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 的时间间隔增大, 而 激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔减小。 由上述分析可知,测量正向直流时铁 芯工作点的特征为: 铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间大于工作在负向饱和区 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。在一 次电流 IP 为正时,激磁电流 iex 在一个周波内,正半周波电流平均值小于负半周波电流 平均值, 采样电阻 RS 上采样电压 VRs 一个周波内平均值为负。温州闭环电流传感器定制