当激磁电压频率远大于被测工频交流电流频率即fex>>f 时, 每 个激磁电压周波内可以将被测交直流电流看作近似直流分量通过式(2-39)表示。该方 法类似于对低频交流分量, 通过高频的激磁电压进行调制。在每一个调制周期内, 自激 振荡磁通门法都可以将被测电流的量值大小及方向, 准确反映在激磁电流波形中。不同 于直流测量时通过分析单个激磁电压周期内激磁电流平均值即可获取正比于直流分量 大小的电压信号,当进行交流测量或交直流电流测量, 则需要分析大于或等于一个交流 信号周期的激磁电流信号获取交流及交直流测量结果。磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。广东电流互感器与电流传感器
当闭环零磁通交直流电流测量系统正常运行时, 环形铁芯 C1 由比较放大器 U1 进行方波激磁,而环形铁芯 C2 通过反相放大器 U2 进行方波激磁。反 相放大器 U2 为反相单比例放大器,因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 激磁电流幅值相同 而相位完全相反, 因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态。 同时当 一次绕组中电流与反馈绕组电流磁势不平衡时,将在电流检测模块的采样电阻 RS1 上检 测出与一二次磁势之差成正比的交直流采样电压信号 VRS1 ,VRS1 中直流分量大小与一二 次直流磁势之差成正比, VRS1 中交流分量大小与一二次交流磁势之差成正比, 而方向与 一次电流方向相反。信号处理电路将采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 通过高 通滤波器 HPF 后,与采样电阻 RS1 上的交直流采样电压信号 VRS1 与进行叠加得到合成 电流信号 VR12,终合成电流信号 VR12 经过低通滤波器 LPF 完成信号解调。 解调后的 误差电流信号 Ve 输入至 PI 比例积分电路完成误差控制, 其中 PI 比例积分电路输出电压 信号经 PA 功率放大电路放大后产生反馈电流 IF,通过反馈绕组 WF 在环形铁芯 C1 及 C2 上产生反馈电流磁势。当一二次磁势不平衡时, 激磁电流 iex 平均值不为 0,从而产生误 差电流信号 Ve 。连云港电池包电流传感器案例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。
偶次谐波法进行了分析,该方法简单、有效,但是检测电路复杂,精度较低,温漂较大。因此为改善磁通门技术的现状,吉林大学程福德团队提出了时间差型磁通门,该方法有可能解决现有磁通门分辨力、测量精度难以继续提高的问题,是磁通门研究中一个值得重视的方向; g Velasco-Quesada等提出了零磁通反馈式磁通门,使磁芯工作在零磁通状态下,有效减小磁滞对测量的影响; Takahiro Kudo等给出了一种通过测量输出信号峰值位置变化的方法得到被测电流的
无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器,介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源,对传统自激振荡磁通门传感器进行改进,提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器,同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型,明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素,为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究,设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器,依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行相应设计。然后结合零磁通交直流检测器的优化设计,完成了高精度交直流电流传感器样机研制。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。
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。磁通门电流传感器,具有很强的抗干扰能力和稳定性,可以在各种复杂的环境下准确地测量电流。连云港电池包电流传感器案例
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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。广东电流互感器与电流传感器