合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-03-18

實(shí)際電源系統(tǒng)中有些電流的形式比較復(fù)雜,由于電源系統(tǒng)中的負(fù)載特性的變化,可能會(huì)引起電流的波形的變化。復(fù)雜電流波形可以看成多個(gè)不同頻率的電流疊加而成的。常見的復(fù)雜電流有交流電流疊加一個(gè)脈動(dòng)的直流電流、直流電流疊加脈沖電流和電源中的負(fù)載電流等。復(fù)雜的電流波形可以經(jīng)過傅里葉分解,對(duì)各個(gè)頻率的分量進(jìn)行的分別測(cè)量。進(jìn)行疊加的各個(gè)分量具有不同的頻率,電流形式上為復(fù)雜波形,也就是說電流具有較寬的頻帶。為了精確測(cè)量具有寬頻帶的電流,就需要設(shè)計(jì)寬頻帶的電流傳感器。電流精密測(cè)量研究一直以來都是計(jì)量領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),電流傳感器

鐵芯 C1 的非線性是影響自激振蕩磁通門電路正常運(yùn)行的主要因素。在探究鐵芯 C1 非線性特性時(shí)常用簡易的三折線模型分析,三折線模型忽略了鐵芯 C1  磁滯效應(yīng)并對(duì)復(fù) 雜的磁化曲線進(jìn)行分段線性化,鐵芯 C1 磁化曲線及簡化模型見圖 2-2。圖中主要參數(shù) HC 為鐵芯 C1 剩磁,H(ith)為鐵芯 C1 磁導(dǎo)率由線性區(qū)即將進(jìn)入非線性區(qū)發(fā)生突變時(shí)對(duì)應(yīng) 激磁電流閾值 ith 下的磁場(chǎng)強(qiáng)度,H(is)為鐵芯 C1 進(jìn)入飽和區(qū)工作狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)飽和激磁電 流 is 下的磁場(chǎng)強(qiáng)度。鐵芯 C1 的工作狀態(tài)依據(jù)激磁電流大小被劃分為負(fù) 向飽和區(qū) C,線性區(qū) A 及正向飽和區(qū) B。遼寧交直流電流傳感器外部磁場(chǎng)的干擾就不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生明顯的影響。因此,磁通門電流傳感器的抗干擾能力得到了顯著提高。

合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),電流傳感器

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)量儀器或控制系統(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。

假設(shè)初始狀態(tài)輸出電壓 VO 在 t=0 時(shí)刻 VO=VOH 。根據(jù)電阻分壓關(guān)系可得電路的正反 饋系數(shù) ρ=R1/(R1+R2) ,且運(yùn)放同相端電壓 V+=ρVOH 。此時(shí)運(yùn)放反相端電壓 V-=V+=ρVOH, 在 0~t1 時(shí)刻,對(duì)非線性電感 L 進(jìn)行正向充電,充電電流大小受到電阻分壓及采樣電阻 RS 限制,充電電流從 0 開始增大,最大值為 Im=ρVOH/RS。在 0~t1 期間,鐵芯 C1 工作點(diǎn) 始終在線性區(qū) A,線性區(qū)激磁感抗 ZL 較大, 激磁電流 iex 緩慢增長到正向激磁電流閾值 Ith ,此時(shí)鐵芯 C1 工作點(diǎn)開始進(jìn)入正向飽和區(qū) B。在電力系統(tǒng)中,磁通門電流傳感器可以用于測(cè)量電網(wǎng)中的交流電流,以監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電力質(zhì)量。

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根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器線性度設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)飽和閾值電流 Ith,激磁電流峰值 Im 以滿足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流檢測(cè)器由比較放大器 U1 供電,因此需要考慮比較放 大器 U1 的帶載能力及 U1 的各項(xiàng)性能參數(shù)對(duì)自激振蕩磁通門傳感器測(cè)量精度的影響。選 擇高精密運(yùn)算放大器 OP27G,為雙電源供電,供電電壓為±15 V,帶 100  歐負(fù)載 下,輸出電流可達(dá) 40 mA,屬于大電流輸出型運(yùn)算放大器。同時(shí) OP27G 運(yùn)算放大器具 有頻帶寬,噪聲小的特點(diǎn),其輸入失調(diào)電流小于 35 nA,單位增益帶寬積為 8 MHz,當(dāng) 測(cè)量低于 10 Hz 的低頻信號(hào),其電路噪聲峰值小于 80 nVp-p。電流是物理學(xué)中的一個(gè)基本物理量,電流測(cè)量是電氣測(cè)量中必不可少的一部分。河北動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器廠家直銷

關(guān)鍵材料供給保持穩(wěn)定增長。鋰電池一階材料環(huán)節(jié)。合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)自激振蕩磁通門原理可知,通過在一個(gè)周波內(nèi)對(duì)激磁電流 iex  積分計(jì)算平均激 磁電流, 再乘以采樣電阻阻值可獲取激磁電壓平均值, 即可獲得與一次電流相關(guān)的電壓 信號(hào)。但由于式(2-23)復(fù)雜, 積分計(jì)算方法數(shù)據(jù)量龐大。同時(shí)根據(jù)分析 可知, 由于一次電流 Ip  的影響, 在不同一次電流下, 單個(gè)周期內(nèi)正半周波與負(fù)半周波將會(huì)發(fā)生滯后或超前的現(xiàn)象, 從激磁電壓周期變化觀點(diǎn)來看, 當(dāng) Ip=0 時(shí), 采樣電壓 VRs 一 個(gè)周波內(nèi)正向周波時(shí)間等于負(fù)向周波時(shí)間,即 TP=TN ;當(dāng) Ip>0 時(shí),采樣電壓 VRs 一個(gè)周 波內(nèi)正向周波時(shí)間小于負(fù)向周波時(shí)間,即 TP<TN ;當(dāng) Ip<0 時(shí),采樣電壓 VRs 一個(gè)周波正 向周波時(shí)間大于負(fù)向周波時(shí)間, 即 TP>TN;而激磁電壓只有兩個(gè)離散值正向峰值電壓 VOH 和反向峰值電壓 VOL ,且滿足-VOL=VOH=Vout。因此, 通過計(jì)算激磁電壓在一個(gè)周波內(nèi)的 平均值, 以反向觀察激磁電流在一個(gè)周波內(nèi)的變化更為簡單。合肥開環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

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