青島霍爾電流傳感器發(fā)展現狀

來源: 發(fā)布時間:2024-04-04

假設1:Im<<IC,Ith<<IC,βIp<<IC,對ln函數進行化簡,簡化了TP與TN表達式。假設2:在線性區(qū)A激磁電感L遠大于飽和區(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3:βIp<<IC,略去了βIp項,終得到簡化的線性模型。為了達到理想的激磁電流平均值與一次電流之間的線性關系,三條假設需要完全滿足。因此為了更好地滿足這些假設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)選取高磁導率μr,低矯頑力Hc,高磁飽和強度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2。用于直流電流精密測量的直流比較儀結構以及交直流精密測量的交直流電流比較儀結構也是在此基礎上發(fā)展而來。青島霍爾電流傳感器發(fā)展現狀

青島霍爾電流傳感器發(fā)展現狀,電流傳感器

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 50A 直流下交流比差和角差誤差曲線,黑色曲線為 20A 直流下交流比差和 角差誤差曲線。 由 5-7 ,5-8 可知,在 20A 及 50A 直流分量下, 新型交直流電流傳感 器比差角差無明顯變化, 仍滿足 0.05 級交流誤差限值,所設計的新型交直流電流傳感器 可完成不同直流分量下交流電流高精度測量。無錫納吉伏研制的新型交直流電流傳感器單獨測量 0~600 A  交流分量、測量 0~300A 直流分量時,電流測量誤差均小于 0.05 級電流互感器誤差限值;在交直流同時 作用的情況下,交流分量對直流計量性能無明顯影響, 直流分量對交流計量性能也無明 顯影響, 交流和直流測量精度均未發(fā)生變化。福州電池組電流傳感器出廠價由于霍爾效應傳感器的輸出信號與被測電流成正比,因此它可以用于測量直流或交流電流。

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目前針對復雜電流波形的測量方法一般采用對被測電流的進行分段線性化處理。實際使用的電磁原理的電流傳感器主要有電流調制型和電壓調制型。在對復雜電流進行測量時,可以對復雜電流進行傅里葉分解,在保證精度的基礎上,忽略分解后的部分高次諧波,當電壓型調制的傳感器的激勵頻率遠大于保留下來的高次諧波的頻率,可以對被測復雜波形做分段線性化處理,然后可以測量復雜電流波形。電壓調制型電流傳感器不能對電流變化劇烈的復雜電流波形進行準確的測量。因為此時激勵電壓的頻率不容易做到遠遠的大于被測電流分解后的保留諧波的頻率。當被測電流的在極短的時間中變化的很大的值,即被測電流具有很高的高頻分量時,電壓調制型電流往往不能使用。另一方面,若被測電流波形中的較大值和較小值得差距很大,此時就不能既保證對小電流的測量精度,保證對較大電流的測量準確性,所以在測量的復雜電流的波形時,電壓調制型電流傳感器并不是適用于各種場合。

誤差控制電路由PI環(huán)節(jié)構成,其直流開環(huán)增益越大越好,同時要求所選擇運算放大器失調電壓小,單位增益帶寬大,選用OP27G高精密運放。誤差控制電路輸出直接連接PA功率放大電路,以驅動其輸出反饋電流IF。常見的功率放大電路包括集成功率放大電路以及三極管等功率器件搭建的A類,B類,AB類,D類,H類功率放大電路[9,50]。在基于磁通門原理的直流電流測量的類似方案中,為了通過降低功率放大電路的功耗以改善整個系統(tǒng)的運行功耗,D類功率放大電路,H類功率放大電路常有出現,但該類功率放大電路輸出紋波較大,因此對反饋電流中交直流測量帶來誤差。為了減小功率放大電路環(huán)節(jié)的輸出紋波,本文選擇了傳統(tǒng)AB類功率放大電路,其功率器件選擇TI德州儀器旗下的TIP110,TIP117,兩者器件參數一致,為互補對稱的大功率達靈頓管,其輸出交流可達2A。電流是物理學中的一個基本物理量,電流測量是電氣測量中必不可少的一部分。

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當閉環(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 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 經過低通濾波器 LPF 完成信號解調。 解調后的 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 PA 功率放大電路放大后產生反饋電流 IF,通過反饋繞組 WF 在環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 上產生反饋電流磁勢。當一二次磁勢不平衡時, 激磁電流 iex 平均值不為 0,從而產生誤 差電流信號 Ve 。儲能系統(tǒng)多維度安全防護:本體電芯材料、工藝、結構多方優(yōu)化。南昌高精度電流傳感器廠家直銷

被測磁場通過磁通門軸向分量,這時磁通門信號的輸出便會發(fā)生一定的偏移。青島霍爾電流傳感器發(fā)展現狀

無錫納吉伏研制的新型交直流測量傳感器包括電流檢測、信號解調、誤差控制、電流反饋等多個模塊,可建立基于各模塊的系統(tǒng)誤差模型和誤差傳遞函數,為各個模塊參數優(yōu)化設計及進一步減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測量誤差提供理論依據。首先對各模塊進行數學建模,其中電流檢測模塊包含兩個非線性環(huán)形鐵芯,環(huán)形鐵芯C1與C2始終工作在完全相反的激磁狀態(tài),而環(huán)形鐵芯C1與C2材料參數一致,電路參數也保持一致,若從系統(tǒng)的觀點將兩個鐵芯看做一個整體,當系統(tǒng)穩(wěn)定時雖然單個鐵芯的工作狀態(tài)相反,但整體上看兩者均工作在零磁通狀態(tài)下,也就是說當系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài),此時雖然鐵芯C1和C2分別都是非線性磁性元件,而整體上激磁磁通為0,整體可以看作工作在線性區(qū)的合成磁性元件C12。合成磁性元件的鐵芯參數與原單個鐵芯的磁性參數一致,即有效磁導率,磁飽和強度等參數相同,而幾何參數中,合成鐵芯C12截面面積為單個鐵芯截面面積的2倍,有效磁路長度與單個鐵芯有效磁路長度相同。同時,忽略磁滯損耗及渦流損耗,仍選取三折線模型對合成鐵芯C12進行建模。通過對兩個非線性環(huán)形鐵芯的激磁過程分析并整體建模,可將非線性問題近似簡化為線性問題,從而可以從線性系統(tǒng)的角度對系統(tǒng)模型進行分析。青島霍爾電流傳感器發(fā)展現狀

標簽: 電流傳感器