湖州工控級電流傳感器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

配網(wǎng)用電流傳感器多用于電能計量， 其主要性能指標(biāo)為其交流計量誤差[60, 61]。實驗 時在全量程范圍進(jìn)行交流性能測試， 根據(jù)《測量用電流互感器檢定規(guī)程》，所研制的 500 A 交直流電流傳感器， 交流測試范圍為 0~600 A，實驗時直流電流源輸出為 0 ，直流繞 組斷開，通過調(diào)節(jié)升流器旋鈕調(diào)節(jié)一次側(cè)交流大小， 測試了正反行程 5%、20%、100% 、 120%額定電流下新型交直流傳感器比差角差。紅色曲線為 0.05 級交流電流互感器比差和角差誤差限值曲線， 黃色曲線為反行程交流比差和角差誤差曲線， 黑色曲線為正行程交流比差和角差誤差曲 線。當(dāng)無被測電流時，激勵磁場周期性作用于磁芯上，磁芯的狀態(tài)將周期性地雙穩(wěn)態(tài)勢能函數(shù)的這兩個穩(wěn)態(tài)點(diǎn)之間。湖州工控級電流傳感器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

假設(shè)1：Im<<IC，Ith<<IC，βIp<<IC，對ln函數(shù)進(jìn)行化簡，簡化了TP與TN表達(dá)式。假設(shè)2：在線性區(qū)A激磁電感L遠(yuǎn)大于飽和區(qū)B、C激磁電感l(wèi)，因此τ2>>τ1，略去了τ1項時間，得到簡化的激磁電壓周期公式。假設(shè)3：βIp<<IC，略去了βIp項，終得到簡化的線性模型。為了達(dá)到理想的激磁電流平均值與一次電流之間的線性關(guān)系，三條假設(shè)需要完全滿足。因此為了更好地滿足這些假設(shè)條件以提高自激振蕩磁通門電路的線性度可以采取的措施有：（a）選取高磁導(dǎo)率μr，低矯頑力Hc，高磁飽和強(qiáng)度BS的磁芯材料作為鐵芯，以保證鐵芯C1磁化曲線的高度非線性，以滿足假設(shè)2。杭州電池電流傳感器現(xiàn)貨只要磁芯磁導(dǎo)率隨激勵磁場強(qiáng)度變化，感應(yīng)電勢中就會出現(xiàn)隨環(huán)境磁場強(qiáng)度變化的偶次諧波增量。

無錫納吉伏公司基于鐵磁材料的三折線分段線性化模型，對自激振蕩磁通門傳感器起振原理及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)，并探討了其在直流測量及交直流檢測的適應(yīng)性，針對自激振蕩磁通門傳感器的各項性能指標(biāo)，包括線性度、量程、靈敏度、帶寬、穩(wěn)定性等進(jìn)行了較為深入的研究。（2）結(jié)合傳統(tǒng)電流比較儀閉環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了基于雙鐵芯結(jié)構(gòu)自激振蕩磁通門傳感器的新型交直流電流傳感器，并對其解調(diào)電路進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。通過磁勢平衡方程及相關(guān)電路理論，分析了改進(jìn)結(jié)構(gòu)及解調(diào)電路對傳統(tǒng)單鐵芯自激振蕩磁通門傳感器線性度的影響。并通過構(gòu)建新型交直流電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差數(shù)學(xué)模型，明確了交直流穩(wěn)態(tài)誤差與傳感器電路設(shè)計參數(shù)及雙鐵芯結(jié)構(gòu)零磁通交直流檢測器之間的定性關(guān)系，為新型交直流電流傳感器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。

導(dǎo)致正半周波自激振蕩過程將不會在原時刻進(jìn)入飽和區(qū)， 而是略有延后，即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將滯后進(jìn)入正向飽和區(qū) B；而在正向飽和區(qū) B 及負(fù)向 飽和區(qū) C 中，激磁電流峰值仍然滿足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS，且非線性電感時間常數(shù)未發(fā) 生變化， 因此鐵芯 C1 飽和區(qū)自激振蕩階段， 激磁電流由 I+th1 正向增大至 I+m  的時間間隔 減小， 而激磁電流由 I-th1 負(fù)向增大至 I-m 的時間間隔增大。 由上述分析可知， 測量負(fù)向直 流時鐵芯工作點(diǎn)的特征為：鐵芯 C1 工作在正向飽和區(qū) B 的時間小于于鐵芯 C1 工作在負(fù) 向飽和區(qū) C 的時間，使激磁電流 iex 波形上出現(xiàn)了正負(fù)半周波波形上的不對稱性，即由 圖 2－5 可知， 在一次電流 IP 為負(fù)時， 激磁電流 iex 在一個周波內(nèi)， 正半周波電流平均值 大于負(fù)半周波電流平均值，采樣電阻 RS 上采樣電壓 VRs 一個周波內(nèi)平均值為正。磁場穩(wěn)定性：由于激勵磁場是持續(xù)振蕩的，它可以有效地抵消外部磁場的干擾，從而保證了測量的準(zhǔn)確性。

將一次電流中的直流和交流分量分通道單獨(dú)檢測，研制了四鐵芯六繞組交直 流電流比較儀，交流分量通過傳統(tǒng)的交流比較儀方式進(jìn)行檢測，交流勵磁檢測信號經(jīng)50 Hz 的帶通濾波電路 A1 后輸出至反饋繞組；直流分量通過自平衡式雙鐵芯磁調(diào)制器進(jìn)行 檢測，直流檢測信號通過峰差解調(diào)電路對二次諧波信號解調(diào)，經(jīng)過100 Hz帶通濾波電路 A2  濾除低頻及高頻諧波信號后經(jīng)信號放大器放大，然后輸出至反饋繞組，反饋繞組產(chǎn)生的磁勢與一次電流中直流磁勢相抵消，從而構(gòu)成零磁通閉環(huán)交直流測量系統(tǒng)。其研 究認(rèn)為，系統(tǒng)中的交流比較儀與直流比較儀互不影響，可以實現(xiàn)交直流同時測量。該交 直流電流比較儀變比為 2000:1，測量穩(wěn)態(tài)交流誤差小于10ppm、穩(wěn)態(tài)直流誤差小于 100ppm。但是直流測量部分采用了傳統(tǒng)的磁調(diào)制技術(shù)，其解調(diào)電路和鐵芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成 本略高。加上雙鐵芯磁調(diào)制器存在虛假平衡點(diǎn)等問題，因此零點(diǎn)誤差較大，在一定程度上限制了其使用和發(fā)展磁通門電流傳感器還具有響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種復(fù)雜的環(huán)境條件下使用。重慶電池包電流傳感器價錢

但是金屬中的霍爾效應(yīng)很微弱，信號微弱檢測不到，在很長一段時間里這限制了霍爾效應(yīng)的應(yīng)用。湖州工控級電流傳感器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

新型交直流傳感器的環(huán)節(jié)是零磁通交直流檢測器，其線性度制約了整體閉環(huán)測量方案的精度。本文設(shè)計的零磁通交直流檢測器如圖3－1所示。其包括環(huán)形鐵芯C1和C2，及激磁繞組W1，激磁繞組W2和分壓電阻R1，R2。比較放大器U1，單位反向放大器U2，采樣電阻RS1和RS2。首先確定磁芯尺寸及磁性材料選擇，磁性材料各項參數(shù)直接影響到所設(shè)計零磁通交直流檢測器的靈敏度，并對電路設(shè)計參數(shù)有所限制[57]。根據(jù)第2章分析可知，鐵芯材料需要選擇非線性程度高，即磁導(dǎo)率高，磁飽和強(qiáng)度高，矯頑力低的磁性材料。湖州工控級電流傳感器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)