濟南動力電池測試電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

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： 高精度測量：磁通門電流傳感器能夠準(zhǔn)確測量直流、交流和脈沖等復(fù)雜信號的電流值，測量范圍寬，精度高，過載能力強。 快速響應(yīng)：磁通門電流傳感器具有快速的響應(yīng)時間，能夠及時響應(yīng)并測量電流的變化。 寬電流測量范圍：磁通門電流傳感器的測量范圍較寬，可以適應(yīng)不同電流值的測量需求。 抗干擾能力強：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與輸入電流成線性關(guān)系，方便進行信號處理和計算。為保證磁通門能夠處于零磁通狀態(tài)，磁通門電路常應(yīng)用閉環(huán)系統(tǒng)。濟南動力電池測試電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

零磁通交直流檢測器的信號處理電路主要包括低通濾波器LPF及高通濾波器HPF以及環(huán)形鐵芯C2及反相放大器U2及采樣電阻RS2的相關(guān)設(shè)計。保證環(huán)形鐵芯C1與環(huán)形鐵芯C2的對稱性以及激磁電流iex1與激磁電流iex2的對稱性是系統(tǒng)達到零磁通閉環(huán)測量的重要條件，因此環(huán)形鐵芯C2與環(huán)形鐵芯C1磁性參數(shù)及幾何參數(shù)完全相同，其上繞制激磁繞組W2匝數(shù)N2=N1。采樣電阻RS2選取與采樣電阻RS1同阻值、同型號電阻。反相放大器U2選擇與比較放大器U1相同型號規(guī)格的運算放大器，但在電路上構(gòu)成單位比例反相放大器，其輸出端串接激磁繞組W2及采樣電阻RS2。低通濾波器LPF及高通濾波器HPF的實現(xiàn)方法很多。常見的濾波器包括無源RC濾波器及有源RC濾波器。有源濾波器需要外部電源供電及運算放大器，增加了電路成本及功耗。杭州高頻電流傳感器廠家磁通門電流傳感器利用磁通門原理來測量電流，具有精度高、穩(wěn)定性好、線性度好等優(yōu)點。

G1為基于雙鐵芯結(jié)構(gòu)的交直流零磁通檢測器的傳遞函數(shù)，G2為PI比例積分放大電路的傳遞函數(shù)，G3為PA功率放大電路的傳遞函數(shù)，G4為電流反饋模塊的傳遞函數(shù)，G5為感應(yīng)紋波噪聲傳遞函數(shù)，NF為負(fù)反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)。根據(jù)圖3－3，由自動控制系統(tǒng)相關(guān)理論，可得反饋繞組中反饋電流IF與一次繞組中一次電流IP之間的傳遞函數(shù)為：IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4（3－12）交直流零磁通檢測器輸入信號為一次繞組WP與反饋繞組WF在鐵芯C1及C2中的磁勢之差，終輸出信號為合成電壓信號VR12。根據(jù)上述關(guān)系，可推導(dǎo)交直流直流零磁通檢測器的傳遞函數(shù)G1為：G1=SD==-（3－13）式（3－13）與自激振蕩磁通門傳感器靈敏度SD公式（2-48）一致。G2的傳遞函數(shù)常通過比例環(huán)節(jié)及積分環(huán)節(jié)的特征參數(shù)表示：(1)G2=-KPI|1+|（3－14）（jwτ1)

無錫納吉伏針對的電流測量場景主要是一二次融合背景下，交流電網(wǎng)中存在部分直流分量情景，其中直流分量高為半波電流時的直流占比，即很大占比為交流分量的1/π。無錫納吉伏設(shè)計的交直流電流傳感器主要性能參數(shù)如下：（1）變比：1000:1；（2）檢測帶寬：0-50Hz；（3）額定電流：交流500A，直流700A；（4）準(zhǔn)確度要求：直流測量誤差滿足0.05級；交流測量誤差滿足0.05級。（5）應(yīng)用場景：直流單獨測量，交流單獨測量，交直流同時測量。磁通門電流傳感器由于其寬頻響特性，可以滿足這些應(yīng)用的需求。

當(dāng)閉環(huán)零磁通交直流電流測量系統(tǒng)正常運行時， 環(huán)形鐵芯 C1 由比較放大器 U1 進行方波激磁，而環(huán)形鐵芯 C2 通過反相放大器 U2 進行方波激磁。反 相放大器 U2 為反相單比例放大器，因此環(huán)形鐵芯 C1 與環(huán)形鐵芯 C2 激磁電流幅值相同 而相位完全相反， 因此環(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)。 同時當(dāng) 一次繞組中電流與反饋繞組電流磁勢不平衡時，將在電流檢測模塊的采樣電阻 RS1 上檢 測出與一二次磁勢之差成正比的交直流采樣電壓信號 VRS1 ，VRS1 中直流分量大小與一二 次直流磁勢之差成正比， VRS1 中交流分量大小與一二次交流磁勢之差成正比， 而方向與 一次電流方向相反。信號處理電路將采樣電阻 RS2 上的交直流采樣電壓信號 VRS2 通過高 通濾波器 HPF 后，與采樣電阻 RS1 上的交直流采樣電壓信號 VRS1 與進行疊加得到合成 電流信號 VR12，終合成電流信號 VR12 經(jīng)過低通濾波器 LPF 完成信號解調(diào)。 解調(diào)后的 誤差電流信號 Ve 輸入至 PI 比例積分電路完成誤差控制， 其中 PI 比例積分電路輸出電壓 信號經(jīng) PA 功率放大電路放大后產(chǎn)生反饋電流 IF，通過反饋繞組 WF 在環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 上產(chǎn)生反饋電流磁勢。當(dāng)一二次磁勢不平衡時， 激磁電流 iex 平均值不為 0，從而產(chǎn)生誤 差電流信號 Ve 。這種復(fù)雜電流波形可能包含直流、低頻以及高頻交流。珠?；煞秩蓦娏鱾鞲衅鞴?yīng)商

在醫(yī)療領(lǐng)域中，電流測量可以用于監(jiān)測患者的生理信號，如心電信號、腦電信號等，以協(xié)助醫(yī)生進行診斷。濟南動力電池測試電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)磁通門電流傳感器常用偶次諧波檢測法來檢測被測電流值。具體的數(shù)學(xué)模型以及測量均通過在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應(yīng)繞組來實現(xiàn)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。激勵磁場的瞬時值方向呈周期性變化，磁芯的磁導(dǎo)率隨激勵磁場的改變而變化，但是沒有正負(fù)之分。偶次諧波檢測法是磁通門傳感器檢測方法中比較直白，比較簡單也是比較原始的測量方法，這一方法原理簡單，易于理解。但是由于在提取偶次諧波過程中需要進行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié)，檢測電路復(fù)雜，精度較低，溫漂較大。對于工業(yè)應(yīng)用來說，偶次諧波解調(diào)電路具有復(fù)雜性，同時受到磁材料的工業(yè)性能限制，使用這種傳感器費用較高。濟南動力電池測試電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀