磁通門(mén)傳感器是利用被測(cè)磁場(chǎng)中高導(dǎo)磁率磁芯在交變磁場(chǎng)的飽和激勵(lì)下,其磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的非線性關(guān)系來(lái)測(cè)量弱磁場(chǎng)的。這種物理現(xiàn)象對(duì)被測(cè)環(huán)境磁場(chǎng)來(lái)說(shuō)好像是一道“門(mén)”,通過(guò)這道“門(mén)”,相應(yīng)的磁通量即被調(diào)制,并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。利用這種現(xiàn)象來(lái)測(cè)量電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),從而間接的達(dá)到測(cè)量電流的目的。現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單應(yīng)用較非常多的一種方式為單繞組磁通門(mén)結(jié)構(gòu)。環(huán)形磁芯上繞有線圈,此繞組即作為激勵(lì)繞組又作為測(cè)量繞組。所測(cè)電流從磁環(huán)中間穿過(guò)。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。鄭州粒子加速器電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
由于高頻大功率電力電子設(shè)備應(yīng)用的增加,這些設(shè)備中可能會(huì)產(chǎn)生交直流復(fù)合的復(fù)雜電流波形,包含直流、低頻交流和高達(dá)幾十千赫茲以上的高頻成分。高頻電力電子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)依賴于整流、逆變、濾波等環(huán)節(jié),逆變器的作用在系統(tǒng)中尤其重要。逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下幾種形式:帶工頻變壓器的逆變器、帶高頻變壓器的逆變器和無(wú)變壓器的逆變器三種基本形式。將隔離變壓器置于逆變器和輸入電路之間,可實(shí)現(xiàn)前后級(jí)電路的電氣隔離,防止直流電流分量注入到后級(jí)電路中。但是這樣會(huì)造成變壓器本身?yè)p耗增大,效率明顯降低,而且由于變壓器的加入提高了系統(tǒng)整體成本,增大了電路體積。無(wú)變壓器型逆變器則由于其成本較帶變壓器型明顯降低,效率得到提高而越來(lái)越受到人們的很多關(guān)注。但是由于逆變器輸出的交流中可能含有直流成分制,因此這種情況下要求電流傳感器能夠測(cè)量較小的直流成分。由于逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的高頻開(kāi)關(guān)特性,濾波電感中的電流會(huì)在指定輸出電流頻率的基礎(chǔ)上波動(dòng),可能含有與基頻相比大很多的高頻紋波。因此,同時(shí)可以測(cè)量直流微小電流,低頻及高頻交流的電流傳感器的研究十分必要。南通電池包電流傳感器出廠價(jià)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(mén)電流傳感器的抗干擾能力得到了顯著提高。
當(dāng)有電流流經(jīng)一次繞組時(shí),根據(jù)電流和磁通量的單調(diào)線性跟隨關(guān)系,一次電流會(huì)在環(huán)形磁芯內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)與其高度相關(guān)的電流磁通量,磁通門(mén)傳感器的兩組激勵(lì)繞組會(huì)根據(jù)這一磁通量各自產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)并輸出到與其相連接的磁通門(mén)電路。磁通門(mén)電路再將這一感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)并經(jīng)過(guò)疊加后 輸出到放大電路,經(jīng)放大電路放大后在二次電流線中產(chǎn)生二次電流,此二次電流會(huì)在環(huán)形磁芯產(chǎn)生與 其高度相關(guān)的二次電流磁通量,該二次電流磁通量與一次電流磁通量方向相反,然后實(shí)現(xiàn)一次電流磁通量與二次電流磁通量之和為零,使一次電流的安匝比等于二次電流的安匝比。
霍爾效應(yīng)是指當(dāng)一個(gè)載流子(如電子或空穴)通過(guò)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(lái)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(guò)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?jī)x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(méi)有電流通過(guò),因此不存在耗損和磨損的問(wèn)題,具有較長(zhǎng)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(chē)、電子設(shè)備等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用?;魻栯娏鱾鞲衅鞯撵`敏度可能會(huì)受到溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和機(jī)械應(yīng)力的影響而發(fā)生變化。
電流傳感器的誤差由其鐵芯勵(lì)磁電流引起,勵(lì)磁電流越小則誤差越小。零磁通電流互感器采用電子線路跟蹤互感器鐵芯中的勵(lì)磁電流并進(jìn)行補(bǔ)償,使鐵芯中的磁通動(dòng)態(tài)地接近零,達(dá)到減小電流互感器誤差的目的。在零磁通互感器中,交流信號(hào)可以比較容易的依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行檢測(cè)和補(bǔ)償,直流信號(hào)則需要利用高磁導(dǎo)率鐵磁材料的對(duì)稱非線性,通過(guò)檢測(cè)直流偏置磁場(chǎng)導(dǎo)致感應(yīng)電壓產(chǎn)生的偶次諧波或二次諧波來(lái)間接實(shí)現(xiàn)。若同時(shí)測(cè)量交流和直流信號(hào),普通零磁通互感器需要分別進(jìn)行交流補(bǔ)償線路和直流補(bǔ)償線路的設(shè)計(jì),然后在輸出端將交流、直流信號(hào)進(jìn)行疊加還原,其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。功率分析儀還可以測(cè)量和分析其他與功率相關(guān)的參數(shù),例如電壓和電流的有效值、峰值、頻率等。鄭州計(jì)量級(jí)電流傳感器廠家
它在高速電流測(cè)量、電力電子變換器監(jiān)測(cè)、電機(jī)控制、電磁兼容性測(cè)試等領(lǐng)域有著很多的應(yīng)用前景。鄭州粒子加速器電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
目前針對(duì)復(fù)雜電流波形的測(cè)量方法一般采用對(duì)被測(cè)電流的進(jìn)行分段線性化處理。實(shí)際使用的電磁原理的電流傳感器主要有電流調(diào)制型和電壓調(diào)制型。在對(duì)復(fù)雜電流進(jìn)行測(cè)量時(shí),可以對(duì)復(fù)雜電流進(jìn)行傅里葉分解,在保證精度的基礎(chǔ)上,忽略分解后的部分高次諧波,當(dāng)電壓型調(diào)制的傳感器的激勵(lì)頻率遠(yuǎn)大于保留下來(lái)的高次諧波的頻率,可以對(duì)被測(cè)復(fù)雜波形做分段線性化處理,然后可以測(cè)量復(fù)雜電流波形。電壓調(diào)制型電流傳感器不能對(duì)電流變化劇烈的復(fù)雜電流波形進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。因?yàn)榇藭r(shí)激勵(lì)電壓的頻率不容易做到遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于被測(cè)電流分解后的保留諧波的頻率。當(dāng)被測(cè)電流的在極短的時(shí)間中變化的很大的值,即被測(cè)電流具有很高的高頻分量時(shí),電壓調(diào)制型電流往往不能使用。另一方面,若被測(cè)電流波形中的較大值和較小值得差距很大,此時(shí)就不能既保證對(duì)小電流的測(cè)量精度,保證對(duì)較大電流的測(cè)量準(zhǔn)確性,所以在測(cè)量的復(fù)雜電流的波形時(shí),電壓調(diào)制型電流傳感器并不是適用于各種場(chǎng)合。鄭州粒子加速器電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)