傳統(tǒng)的電流互感器或交流比較儀,當(dāng)一次電流為交直流混合電流時(shí),一次電流中的 直流分量并不適用于電磁感應(yīng)原理, 因此全部的直流分量用于鐵芯勵(lì)磁,致使鐵芯進(jìn)入 飽和區(qū), 此時(shí)電流互感器二次側(cè)電流出現(xiàn)畸變, 導(dǎo)致一二次安匝失去平衡,交流誤差顯 著增大。非線性鐵芯材料在直流分量下均會(huì)產(chǎn)生磁飽和問題,為了實(shí)現(xiàn)交直流電流 測(cè)量, 需對(duì)一次電流中直流分量在鐵芯中產(chǎn)生的直流磁勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)償, 平衡鐵芯中直流磁 勢(shì)使鐵芯磁飽和問題得到解決, 此時(shí)交流比較儀部分可實(shí)現(xiàn)交流精密測(cè)量[38] 。因此,實(shí) 現(xiàn)交直流電流精密測(cè)量的關(guān)鍵就是構(gòu)建一二次交直流磁勢(shì)平衡,通過磁勢(shì)閉環(huán)實(shí)現(xiàn)主鐵 芯零磁通工作狀態(tài)。而傳統(tǒng)自激振蕩磁通門原理的電流傳感器仍屬于開環(huán)電流測(cè)量方法, 總體上電流測(cè)量精度無法達(dá)到很高, 其受電磁干擾及傳感器本身線性度影響較大, 且當(dāng) 一次電流中交直流同時(shí)存在時(shí), 一次電流在激磁繞組產(chǎn)生感應(yīng)紋波電流, 影響了交流分 量的檢測(cè)精度。因此, 本文借鑒傳統(tǒng)電流比較儀閉環(huán)結(jié)構(gòu)及反饋環(huán)節(jié),構(gòu)建新型交直流 電流傳感器的閉環(huán)零磁通電流測(cè)量方案, 來實(shí)現(xiàn)交直流電流精密測(cè)量。傳感器探頭是一種測(cè)量電磁的敏感部件,其性能很大程度地影響測(cè)量結(jié)果,因此,探頭的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。南京零磁通電流傳感器廠家
磁通門電流傳感器是一種基于磁調(diào)制原理的高精度電流傳感器,具有以下優(yōu)點(diǎn): 高精度測(cè)量:磁通門電流傳感器能夠準(zhǔn)確測(cè)量直流、交流和脈沖等復(fù)雜信號(hào)的電流值,測(cè)量范圍寬,精度高,過載能力強(qiáng)。 快速響應(yīng):磁通門電流傳感器具有快速的響應(yīng)時(shí)間,能夠及時(shí)響應(yīng)并測(cè)量電流的變化。 寬電流測(cè)量范圍:磁通門電流傳感器的測(cè)量范圍較寬,可以適應(yīng)不同電流值的測(cè)量需求。 抗干擾能力強(qiáng):磁通門電流傳感器具有抗電磁干擾的能力,能夠在復(fù)雜的環(huán)境中穩(wěn)定工作。 線性好:磁通門電流傳感器的輸出信號(hào)與輸入電流成線性關(guān)系,方便進(jìn)行信號(hào)處理和計(jì)算。濟(jì)南電流傳感器報(bào)價(jià)磁通門電流傳感器可以用于監(jiān)測(cè)電池的電量和電流,提高電池的使用效率和安全性。
霍爾效應(yīng)是指當(dāng)一個(gè)載流子(如電子或空穴)通過一段具有電流的導(dǎo)電材料時(shí),如果該導(dǎo)電材料處于一個(gè)垂直于電流方向的磁場(chǎng)中,會(huì)在該材料上產(chǎn)生一種電壓差。這個(gè)電壓差被稱為霍爾電壓,其大小與電流、磁場(chǎng)以及導(dǎo)電材料的特性有關(guān)。 基于霍爾效應(yīng)的原理,可以制造霍爾元件,如霍爾傳感器,用來測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度、電流等物理量。典型的霍爾傳感器包括霍爾元件、放大器和輸出接口等組件。當(dāng)霍爾元件處于磁場(chǎng)中,載流子在材料內(nèi)運(yùn)動(dòng),受磁場(chǎng)力的作用,產(chǎn)生一側(cè)電勢(shì)高于另一側(cè)的現(xiàn)象,形成霍爾電壓。通過霍爾傳感器的放大器,可以將微弱的霍爾電壓放大成可測(cè)量的電壓信號(hào)。輸出接口可以將信號(hào)傳遞給測(cè)量?jī)x器或控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。 霍爾原理的優(yōu)勢(shì)在于其非接觸式測(cè)量和高靈敏度。由于霍爾傳感器內(nèi)部實(shí)際上沒有電流通過,因此不存在耗損和磨損的問題,具有較長(zhǎng)的使用壽命和穩(wěn)定性。此外,霍爾傳感器對(duì)于小信號(hào)的測(cè)量也具有較高的靈敏度。 基于霍爾原理的應(yīng)用包括磁場(chǎng)測(cè)量、電流檢測(cè)、位置和速度測(cè)量等,在自動(dòng)化、汽車、電子設(shè)備等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。
電力電子技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)家重要領(lǐng)域的重要技術(shù)支持,是信息與能源 轉(zhuǎn)換的結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要技術(shù)手段。在完成現(xiàn)今國(guó)家 “發(fā)展新能源”和“節(jié)能減排”基本國(guó)策的過程中起著極其關(guān)鍵的作用。新能源、 節(jié)能環(huán)保、新能源汽車、新材料、生物、裝備制造、新一代信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展,都離不開電力電子技術(shù)的有力保障。電力電子技術(shù)是智能電網(wǎng)的助推器,以靈活交流輸電(FACTS)技術(shù)、高壓直流(HVDC)輸電技術(shù)、輕型高壓直流輸電技術(shù)、定制 電力(custom power)技術(shù)和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)為特點(diǎn)的先進(jìn)電力電子技術(shù)越來越多地應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)中,它是創(chuàng)建安全可靠智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和方法。電力電子技術(shù)在 產(chǎn)生、輸送、分配和使用電能的全過程中均得到了大量而關(guān)鍵的應(yīng)用。激磁電流出現(xiàn)直流分量及偶次諧波這一特征,研制出基于單鐵芯電壓型磁調(diào)制式交直流電流傳感器。
其中一次繞組 WP 中流過一次電流為 IP ,匝數(shù)為 NP 。一次電流繞組穿過環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 的中心,鐵芯 C1 上均勻繞制有匝數(shù)為 N1 的激磁繞組 W1 ,鐵芯 C2 上均勻繞制 有匝數(shù)為 N2 的激磁繞組 W2 。同時(shí)環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 上同時(shí)均勻纏繞有匝數(shù)為 NF 的反 饋繞組 WF 。反饋繞組 WF 中串接終端測(cè)量電阻 RM 。其中新型交直流電流傳感器的電流 檢測(cè)模塊即零磁通交直流檢測(cè)器包括環(huán)形鐵芯C1 和C2、比較放大器U1、反向放大器U2 、 采樣電阻 RS1 、分壓電阻 R1 和 R2 。低通濾波器 LPF 及高通濾波器 HPF 構(gòu)成新型交直流 電流傳感器的信號(hào)處理模塊。圖中 PI 比例積分放大電路構(gòu)成新型交直流電流傳感器的 誤差控制模塊。圖中 PA 功率放大電路配合反饋繞組 WF 及終端測(cè)量電阻 RM 構(gòu)成構(gòu)成新 型交直流電流傳感器的電流反饋模塊。磁通門電流傳感器適用于動(dòng)力電池電量監(jiān)測(cè)和高精度電流監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合,如電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)。南通霍爾電流傳感器接線圖
電流傳感器的探頭采用變壓器式的結(jié)構(gòu),在交變電流的周期性激勵(lì)下,將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。南京零磁通電流傳感器廠家
根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率約束條件fex>2f,當(dāng)交直流電流傳感器檢測(cè)帶寬為0–50Hz時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率應(yīng)大于100Hz。設(shè)計(jì)激磁頻率時(shí)可根據(jù)式(2-42)計(jì)算激磁頻率fex為:fex=Vout4BSN1SC(4-3)式(4-3)中激磁頻率fex 與激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 均未確定,通過合理設(shè)計(jì)參數(shù) N1 使得終激磁頻率fex>100Hz 即可滿足設(shè)計(jì)要求。然而激磁頻率fex 并不是越大越好, 磁 性材料的渦流損耗與激磁頻率fex 的平方成正比,因此當(dāng)激磁頻率fex 較大時(shí),鐵芯的渦 流損耗增大, 整體交直流電流傳感器功耗增大, 且激磁方波電壓一定時(shí),激磁頻率fex 越 大則激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 越小,而根據(jù)式(2-41),匝數(shù) N1 越小則飽和電流閾值 Ith 越 大則鐵芯不易進(jìn)入飽和區(qū)工作, 此時(shí)所設(shè)計(jì)的零磁通交直流檢測(cè)器線性度不高。而激磁 頻率fex 過小時(shí),激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 過大,此時(shí)所設(shè)計(jì)零磁通交直流檢測(cè)器的靈敏度 將會(huì)降低, 因此在參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)需要在零磁通交直流檢測(cè)器線性度與靈敏度之間有所側(cè)重。南京零磁通電流傳感器廠家