蘇州閉環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-01-19

提出自激振蕩磁通門(mén)傳感器用于交直流電流檢測(cè), 其對(duì)直流檢測(cè)的 誤差在 0.2%以內(nèi)。而傳統(tǒng)基于磁通門(mén)法的直流大 電流檢測(cè)裝置可以達(dá)到 0.05 級(jí)及以上測(cè)量精度, 因此已有方案顯然存在不足。(1)現(xiàn)有 自激振蕩磁通門(mén)法的研究均未深入探討自激振蕩磁通門(mén)傳感器作為交直流零磁通檢測(cè) 器情況下的準(zhǔn)確度影響因素及改進(jìn)措施,未構(gòu)建傳感器一二次磁勢(shì)平衡過(guò)程中的誤差傳 遞函數(shù)模型。(2)現(xiàn)有的自激振蕩磁通門(mén)傳感器方案為多鐵芯多繞組結(jié)構(gòu), 一次電流含 有交流信號(hào)時(shí), 激磁電流在各個(gè)繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)紋波電流信號(hào)均影響整個(gè)系統(tǒng)一二次 磁勢(shì)平衡及電流準(zhǔn)確測(cè)量, 傳感器在鐵芯和繞組結(jié)構(gòu)以及傳感器解調(diào)電路等方面需要改 進(jìn)以提高其交直流測(cè)量精度。在電動(dòng)汽車中,電流測(cè)量可以幫助駕駛員了解電池的充電狀態(tài)和放電效率,以確保車輛的安全和高效運(yùn)行;蘇州閉環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

蘇州閉環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),電流傳感器

分流器:分流器是一種電阻型電流傳感器,它通過(guò)將待測(cè)電流分流一部分來(lái)測(cè)量電流。分流器具有測(cè)量范圍廣、精度高、響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn),適用于測(cè)量直流和脈沖電流。但是,分流器不適用于測(cè)量交流電流和變頻電流。 巨磁阻效應(yīng)(GMR)和巨磁阻抗效應(yīng)(GMI):這些是新型的磁電阻效應(yīng),具有很高的靈敏度和線性度。它們通常用于測(cè)量微弱磁場(chǎng)和電流,如磁通門(mén)和電流傳感器的應(yīng)用。 隧道效應(yīng):隧道效應(yīng)是一種物理現(xiàn)象,當(dāng)電子通過(guò)絕緣層時(shí),會(huì)以一定的概率穿透絕緣層并傳導(dǎo)電流。隧道電流傳感器利用這個(gè)效應(yīng)來(lái)測(cè)量電流。它們具有很高的靈敏度和線性度,適用于低電壓、小電流的測(cè)量。溫州大量程電流傳感器哪家便宜磁通門(mén)電流傳感器,具有很強(qiáng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性,可以在各種復(fù)雜的環(huán)境下準(zhǔn)確地測(cè)量電流。

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電流傳感器的工作原理有多種,其中一種是通過(guò)分流器來(lái)工作的。分流器其實(shí)是一個(gè)具有已知?dú)W姆值的電阻器。當(dāng)電流通過(guò)分流器時(shí),就會(huì)在分流器上產(chǎn)生一個(gè)電壓,這個(gè)電壓與通過(guò)的分流器的電流成正比。這就是歐姆定律的應(yīng)用,即電壓等于電阻乘以電流。利用這個(gè)原理,我們可以準(zhǔn)確地測(cè)量交流和直流電流。 另外一種測(cè)量電流的方法是使用磁場(chǎng)?;魻栃?yīng)電流傳感器就是利用磁場(chǎng)來(lái)測(cè)量電流的一種設(shè)備。當(dāng)電流通過(guò)一個(gè)導(dǎo)體時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于導(dǎo)體表面的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的電壓。這個(gè)電壓可以使用安培定律來(lái)計(jì)算流過(guò)導(dǎo)體的電流量。 電流傳感器的種類很多,有不同的測(cè)量技術(shù),初級(jí)電流也會(huì)因波形、脈沖類型、隔離和電流強(qiáng)度等因素而有所不同。所以在市場(chǎng)上有很多不同類型的電流傳感器可供選擇。在選擇使用電流傳感器時(shí),需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求和條件來(lái)選擇適合的電流傳感器。

標(biāo)準(zhǔn)磁通門(mén)電流傳感器實(shí)際與閉環(huán)霍爾電流傳感器結(jié)構(gòu)相似,由相同帶縫隙的磁 路和用來(lái)得到零磁通的次級(jí)線圈構(gòu)成?;魻栯娏鱾鞲衅髋c磁通門(mén)電流傳感器主要的區(qū)別在于氣隙磁場(chǎng)檢測(cè)方式的不同:前者是通過(guò)一個(gè)霍爾元件獲得電壓信息進(jìn)而得到被測(cè)電流;后者則是通過(guò)一個(gè)所謂的飽和電感來(lái)測(cè)量電流的。飽和電感的電感數(shù)值依賴于磁芯的磁導(dǎo)率,磁通密度高的時(shí)候磁芯飽和,電感值較低。低磁通密度時(shí),電感值則較高。外部磁場(chǎng)的變化影響磁芯的飽和水平,進(jìn)而改變磁芯導(dǎo)磁系數(shù),然后影響電感值。因此,當(dāng)存在外界磁場(chǎng)時(shí)將會(huì)改變場(chǎng)測(cè)量的電感值。如果飽和電感設(shè)計(jì)充分,這種改變非常明顯。提出了基于自激振蕩磁通門(mén)原理結(jié)合磁積分器原理的交直流電流檢測(cè)方法。

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根據(jù)自激振蕩磁通門(mén)傳感器起振過(guò)程分析可知,鐵芯工作在周期性正負(fù)交替飽和狀態(tài)是磁調(diào)制過(guò)程的必要條件。倘若一次電流過(guò)大則導(dǎo)致鐵芯只是工作在正向磁飽和區(qū)或只是工作在負(fù)向磁飽和區(qū),此時(shí)鐵芯單向飽和嚴(yán)重,磁化曲線嚴(yán)重畸變,無(wú)法完成電流準(zhǔn)確測(cè)量。因此,按照一次電流磁勢(shì)與自激振蕩磁通門(mén)電路穩(wěn)態(tài)充電電流IC所對(duì)應(yīng)磁勢(shì)的合成磁勢(shì)大于鐵芯C1飽和閾值電流Ith所對(duì)應(yīng)磁勢(shì)的原則,當(dāng)一次電流為正向時(shí),一次電流磁勢(shì)大小滿足:一NpIp+N1Ic之N1Ith化簡(jiǎn)式(2-43),可得一次電流Ip滿足:Ip<N1(IC一Ith)Np同理在當(dāng)一次電流為負(fù)向時(shí),一次電流Ip滿足:一N1(IC一Ith)Np(2-43)(2-44)(2-45)綜合式(2-44),(2-45)可得自激振蕩磁通門(mén)傳感器測(cè)量一次電流Ip的范圍為:一N1(IC一Ith)NpN1(IC一Ith)Np(2-46)式(2-46)中Ip表示一次電流峰值。磁通門(mén)電流傳感器利用磁通門(mén)原理來(lái)測(cè)量電流,具有精度高、穩(wěn)定性好、線性度好等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)替代電流傳感器哪家便宜

傳統(tǒng)磁通門(mén)電流傳感器常用偶次諧波檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)被測(cè)電流值。蘇州閉環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

式(3-3)表明新型交直流電流傳感器靈敏度與終端測(cè)量電阻 RM  阻值成正比,與 反饋繞組匝數(shù) NF 成反比。負(fù)號(hào)沒(méi)有實(shí)際意義,表示輸出與輸入信號(hào)反相。同時(shí),由于環(huán)形鐵芯 C1 與環(huán)形鐵芯 C2 工作在完全相反的激磁狀態(tài),采樣電阻 RS2 上的交直流采樣電壓信號(hào) VRS2  中的交直流電流信號(hào)理論上與 VRS1  幅值相同,而方向相 反。下一節(jié)將具體介紹反向激磁的環(huán)形鐵芯 C2 在系統(tǒng)中的具體作用。新型交直流傳感器是基于 PI  比例積分放大電路進(jìn)行誤差控制的,理論上比例積分 環(huán)節(jié)將會(huì)保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為 0,而實(shí)際上閉環(huán)交直流傳感器工作的電磁環(huán)境更為復(fù)雜, 在輸入端除了一次繞組 WP 中交直流電流 IP 外,還有在環(huán)形鐵芯 C1 上激磁繞組 W1 端的 激磁電壓 Vex1 ,在輸出端存在反饋繞組 WF  中的反饋電流。蘇州閉環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)簽: 電流傳感器