北京高線性度電流傳感器案例

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-04

電壓傳感器具有高精度、寬測(cè)量范圍、快速響應(yīng)、寬工作溫度范圍、低功耗、高線性度、良好的穩(wěn)定性、安全可靠、易于安裝和使用、多種輸出接口、可編程性和耐用性等優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)使得電壓傳感器成為電力系統(tǒng)和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域中不可或缺的重要設(shè)備。電壓傳感器的輸出與輸入電壓之間具有較高的線性關(guān)系,能夠準(zhǔn)確地反映被測(cè)電壓信號(hào)的變化情況。良好的穩(wěn)定性:電壓傳感器通常具有較好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,能夠在長(zhǎng)時(shí)間使用中保持較高的測(cè)量準(zhǔn)確度,不易受外界環(huán)境因素的影響。安全可靠:電壓傳感器在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中通常考慮了安全性和可靠性要求,能夠提供安全可靠的電壓測(cè)量解決方案。在高速電力電子變換器、電機(jī)控制、電磁兼容性測(cè)試等領(lǐng)域,需要測(cè)量和監(jiān)控高頻電流。北京高線性度電流傳感器案例

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傳統(tǒng)磁通門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。具體的數(shù)學(xué)模型以及測(cè)量均通過(guò)在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應(yīng)繞組來(lái)實(shí)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(dòng)勢(shì)。激勵(lì)磁場(chǎng)的瞬時(shí)值方向呈周期性變化,磁芯的磁導(dǎo)率隨激勵(lì)磁場(chǎng)的改變而變化,但是沒(méi)有正負(fù)之分。偶次諧波檢測(cè)法是磁通門傳感器檢測(cè)方法中比較直白,比較簡(jiǎn)單也是比較原始的測(cè)量方法,這一方法原理簡(jiǎn)單,易于理解。但是由于在提取偶次諧波過(guò)程中需要進(jìn)行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié),檢測(cè)電路復(fù)雜,精度較低,溫漂較大。對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō),偶次諧波解調(diào)電路具有復(fù)雜性,同時(shí)受到磁材料的工業(yè)性能限制,使用這種傳感器費(fèi)用較高。北京高線性度電流傳感器案例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。

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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(guò)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(guò)小時(shí),激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 過(guò)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。

當(dāng)一次電流 IP>0,即為正向直流偏置,其在鐵芯 C1  中產(chǎn)生恒定的增磁直流磁通, 鐵芯 C1 磁化曲線將向左發(fā)生平移, 使鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且正向 飽和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 為一次繞組 WP 匝數(shù) NP 與激磁繞組 W1 匝 數(shù) N1 之間的比值。此時(shí)新的振蕩過(guò)程將不同于原 IP=0 時(shí)自激振蕩過(guò)程, 由于正向飽和 閾值電流 I+th1 小于原正向激磁閾值電流 I+th ,導(dǎo)致正半周波自激振蕩過(guò)程將不會(huì)在原 t1 時(shí)刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將提前進(jìn)入正向飽和區(qū) B;同時(shí)由于 正向直流磁通作用,鐵芯 C1  進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū)需要額外的激磁電流以抵消正向直流產(chǎn)生 的的增磁直流磁通,使得鐵芯 C1 進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū) C 的閾值電流變大,負(fù)向飽和閾值電 流滿足 I-th1=I-th-βIp。磁通門電流傳感器也可以用于測(cè)量脈沖電流,監(jiān)測(cè)和控制脈沖電流的狀態(tài)。

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傳統(tǒng)電能計(jì)量領(lǐng)域?qū)τ陔娏鞯木軠y(cè)量或電流傳感器校驗(yàn)往往通過(guò)電流比較儀的方式實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的交流比較儀通過(guò)增加勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊,降低互感器正常工作下勵(lì)磁電流的大小,使得主鐵芯工作在微磁通或零磁通狀態(tài)從而降低電流測(cè)量的比例誤差和相位誤差,然而傳統(tǒng)的帶鐵芯交流比較儀在直流分量下會(huì)出現(xiàn)磁飽和問(wèn)題,勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊無(wú)法完成直流勵(lì)磁的補(bǔ)償,因此傳統(tǒng)的交流比較儀方法無(wú)法完成交直流同時(shí)測(cè)量。傳統(tǒng)的直流比較儀基于磁調(diào)制器原理,鐵芯采用雙鐵芯差動(dòng)式結(jié)構(gòu),通過(guò)外接激磁電源,調(diào)整合適的激磁電流及頻率大小,在檢測(cè)繞組端,通過(guò)檢測(cè)二次諧波電壓的大為了減小零點(diǎn)漂移,可以采取以下措施:選擇具有低零點(diǎn)漂移的霍爾電流傳感器。南通動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器定制

羅氏線圈傳感器的輸出信號(hào)與被測(cè)電流的平方成正比,因此它適用于測(cè)量中低成本的交流電流。北京高線性度電流傳感器案例

新型能源、新型能源產(chǎn)品、先進(jìn)設(shè)備的制造等新一代技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)電力電子技術(shù)的支持。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)先進(jìn)電力電子技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)中。為了監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的運(yùn)行情況,系統(tǒng)中往往需要電流傳感器,根據(jù)具體檢測(cè)線路的電流情況,設(shè)計(jì)選取適當(dāng)?shù)碾娏鱾鞲衅魇鞘直匾?。北京高線性度電流傳感器案例

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