IC为稳态充电电流,即在理想情况下t=∞时刻,通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数,τ1=l/Rsum。在t1时刻,铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A,此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1,其满足Ip=-Ip1,I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足:iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1,βIp1可以将理解为,一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。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。兰州新能源电流传感器生产厂家
将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测,研制了四铁芯六绕组交直 流电流比较仪,交流分量通过传统的交流比较仪方式进行检测,交流励磁检测信号经50 Hz 的带通滤波电路 A1 后输出至反馈绕组;直流分量通过自平衡式双铁芯磁调制器进行 检测,直流检测信号通过峰差解调电路对二次谐波信号解调,经过100 Hz带通滤波电路 A2 滤除低频及高频谐波信号后经信号放大器放大,然后输出至反馈绕组,反馈绕组产生的磁势与一次电流中直流磁势相抵消,从而构成零磁通闭环交直流测量系统。其研 究认为,系统中的交流比较仪与直流比较仪互不影响,可以实现交直流同时测量。该交 直流电流比较仪变比为 2000:1,测量稳态交流误差小于10ppm、稳态直流误差小于 100ppm。但是直流测量部分采用了传统的磁调制技术,其解调电路和铁芯结构复杂,成 本略高。加上双铁芯磁调制器存在虚假平衡点等问题,因此零点误差较大,在一定程度上限制了其使用和发展西安漏电保护电流传感器设计标准磁通门信号淹没在强大的变压器效应感应电势之中。
误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其大输出交流可达2A。
传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。根据法拉第电磁感应定律可知,感应绕组产生的感应电动势。激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化,磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化,但是没有正负之分。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中比较直白,比较简单也是比较原始的测量方法,这一方法原理简单,易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节,检测电路复杂,精度较低,温漂较大。对于工业应用来说,偶次谐波解调电路具有复杂性,同时受到磁材料的工业性能限制,使用这种传感器费用较高。2022年新型储能行业A轮和B轮融资金额325亿元。
Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2,R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管,型号为TIP110,Q2为PNP型功率放大三极管,型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数,NF越大,交直流电流传感器灵敏度越低,线性区量程也越大,另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小,但反馈绕组匝数NF过大,其漏感也越大,分布电容参数越大,系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求,所设计反馈绕组匝数NF=1000。磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流,例如在电池充电和放电过程中,可以监测电池的电流和电量状态。长沙循环测试电流传感器价格
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t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续充电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流iex缓慢由I-th继续增大,直至在t8时刻增大为0。t5~t8期间,构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0~t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波,通过上述分析可知,在一个完整的振荡周期内,激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间,由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言,磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点,完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明,在使用自激振荡磁通门传感器时,需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件,即自激振荡磁通门正常运行需满足Im>>Ith。兰州新能源电流传感器生产厂家