磁通門探頭的磁通變化由激勵(lì)電流以及初級(jí)被測(cè)電流的共同變化得出,引入了閉環(huán)結(jié)構(gòu),由于被測(cè)初級(jí)電流上的存在引起電感值變化,應(yīng)用閉環(huán)原理進(jìn)行檢測(cè)以及補(bǔ)償,補(bǔ)償電流Zs輸入到傳感器的次級(jí)線圈中,使得開(kāi)口處場(chǎng)強(qiáng)為0,電感返回至一個(gè)參考值。初級(jí)電流和次級(jí)電流的關(guān)系就會(huì)由匝數(shù)比很明確的給出來(lái)。無(wú)錫納吉伏提出了一種緊湊式結(jié)構(gòu)的磁通門傳感器,該結(jié)構(gòu)減少了一個(gè)磁芯, 應(yīng)用套環(huán)式雙磁芯,內(nèi)部環(huán)形磁芯及纏繞在其上的反饋以及激勵(lì)線圈與初級(jí)線圈應(yīng)用積分反饋式磁通門電流傳感器測(cè)量方式。外部環(huán)繞著反饋線圈的環(huán)形磁芯與初級(jí)線圈構(gòu)成電流互感器用以測(cè)量高頻交流電。這一結(jié)構(gòu)的提出進(jìn)一步減小了測(cè)量探頭的體積及功耗。但是卻是以付出精確度為代價(jià)的,因?yàn)樘篆h(huán)式結(jié)構(gòu)外部磁芯通過(guò)的磁場(chǎng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通過(guò)內(nèi)部磁環(huán)的,這樣會(huì)影響電流互感器的測(cè)量精度;另外,單磁環(huán)無(wú)法解決磁通門原理中的變壓器效應(yīng)帶來(lái)的影響。在新型磁通門電流傳感器中,傳感器探頭是關(guān)鍵部件。南昌開(kāi)環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
輸入端各個(gè)繞組與輸出端 繞組之間會(huì)相互影響,其中在輸出端產(chǎn)生的感應(yīng)紋波電流將會(huì)直接影響終測(cè)量結(jié)果, 這是單鐵芯式結(jié)構(gòu)自激振蕩磁通門傳感器閉環(huán)交直流電流測(cè)量的誤差來(lái)源之一。因此本 文設(shè)計(jì)的交直流傳感器為了抑制上述電磁感應(yīng)產(chǎn)生的噪聲, 在原有自激振蕩磁通門傳感 器基礎(chǔ)上增加環(huán)形鐵芯 C2 ,激磁繞組 W2 及反相放大器 U2 構(gòu)成雙鐵芯式自激振蕩磁通 門傳感器結(jié)構(gòu)用于解決電磁感應(yīng)噪聲問(wèn)題。通過(guò)對(duì)各個(gè)鐵芯磁勢(shì)平衡方程的分析, 本文的新結(jié)構(gòu)雙鐵芯式自激振蕩磁通門傳感 器作為零磁通交直流檢測(cè)器在新型交直流電流傳感器中性能優(yōu)于原單鐵芯結(jié)構(gòu)自激振 蕩磁通門傳感器。常州磁通門電流傳感器現(xiàn)貨由于霍爾效應(yīng)傳感器的輸出信號(hào)與被測(cè)電流成正比,因此它可以用于測(cè)量直流或交流電流。
此時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)合適的磁參數(shù)及電路參數(shù),滿足激磁繞組W1匝數(shù)N1與激磁繞組W2匝數(shù)N2相同,繞線材料一致,且激磁電壓反相以保證激磁電流iex2幅值與激磁電流iex1一致而方向相反,即滿足:N2=N1I=Iex2ex1將式(3-8)、(3-9)帶入式(3-7)可得:NPIP+NFIF=0(3-8)(3-9)(3-10)根據(jù)式(3-10)可知,對(duì)于雙鐵芯式自激振蕩磁通門傳感器而言,在整體上可以達(dá)到零磁通的鐵芯工作狀態(tài),從而消除了單鐵芯式結(jié)構(gòu)激磁繞組由于電磁感應(yīng)原理對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響,使得本文設(shè)計(jì)的交直流電流傳感器達(dá)到更高的電流檢測(cè)精度。
電流的精密測(cè)量一直是工業(yè)生產(chǎn)制造和計(jì)量科學(xué)理論的重要課題。近些年來(lái),伴隨著智能電網(wǎng)的快速建設(shè)及交直流混合配電網(wǎng)的不斷發(fā)展,配網(wǎng)中交直流混合電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模及復(fù)雜度均有增加。由于交直流配網(wǎng)的發(fā)展以及整流型用電負(fù)荷的增多,例如電氣化鐵路、大型整流硅設(shè)備及煉鋼、煉鋁、塑料制品廠商的增多,使得交流電網(wǎng)中存在直流分量。直流分量的存在,使得配網(wǎng)中現(xiàn)有的交流檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)生了誤差增大、計(jì)量失準(zhǔn)、保護(hù)誤動(dòng)等多種問(wèn)題,變壓器等設(shè)備在直流分量下輸出電壓畸變。磁通門電流傳感器還可以用于測(cè)量其他復(fù)雜的電流信號(hào),例如在電子電路中,進(jìn)行故障診斷和電路優(yōu)化。
無(wú)錫納吉伏針對(duì)的電流測(cè)量場(chǎng)景主要是一二次融合背景下,交流電網(wǎng)中存在部分直流分量情景,其中直流分量高為半波電流時(shí)的直流占比,即很大占比為交流分量的1/π。無(wú)錫納吉伏設(shè)計(jì)的交直流電流傳感器主要性能參數(shù)如下:(1)變比:1000:1;(2)檢測(cè)帶寬:0-50Hz;(3)額定電流:交流500A,直流700A;(4)準(zhǔn)確度要求:直流測(cè)量誤差滿足0.05級(jí);交流測(cè)量誤差滿足0.05級(jí)。(5)應(yīng)用場(chǎng)景:直流單獨(dú)測(cè)量,交流單獨(dú)測(cè)量,交直流同時(shí)測(cè)量。磁通門電流傳感器也可以用于測(cè)量直流電流,例如在電池充電和放電過(guò)程中,可以監(jiān)測(cè)電池的電流和電量狀態(tài)。蕪湖普樂(lè)銳思電流傳感器生產(chǎn)廠家
電流精密測(cè)量研究一直以來(lái)都是計(jì)量領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。南昌開(kāi)環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
磁芯的材料影響測(cè)量誤差,不同的磁芯材料所能承受的環(huán)境溫度不同。因此,磁芯材料與參數(shù)的選擇至關(guān)重要。電流傳感器有多種類型,如霍爾傳感器、無(wú)磁芯電流傳感器、高導(dǎo)磁非晶合金多諧振蕩電流傳感器、電子自旋共振電流傳感器等。下面對(duì)磁芯材料的選取要求與各個(gè)參數(shù)的影響進(jìn)行分析。(1)較高磁導(dǎo)率的軟磁材料。磁導(dǎo)率反映纏繞繞組的磁芯在通入電流后的導(dǎo)磁能力;磁導(dǎo)率越高,導(dǎo)磁能力越好。為了提高磁通門傳感器的靈敏度,需選擇高磁導(dǎo)率磁芯。這是因?yàn)檫x擇高磁導(dǎo)率磁芯使磁芯兩端的電壓幅值更大,從而對(duì)小電流更敏感。因此,盡可能的選擇較高磁導(dǎo)率的軟磁材料,這樣在保證靈敏度的同時(shí)保證了磁芯探頭的穩(wěn)定性。(2)低磁滯伸縮性的磁芯材料。磁性物質(zhì)受磁場(chǎng)的影響發(fā)生彈性形變,這種現(xiàn)象被稱為磁滯伸縮效應(yīng)。選擇低磁致伸縮性的磁芯材料可使磁芯的磁性性能更佳,進(jìn)而減少了磁通門傳感器的相對(duì)誤差。(3)最高工作溫度。在磁芯材料的選擇方面,必須滿足高溫工作狀況的要求,選擇居里溫度點(diǎn)高的磁芯材料。(4)低矯頑力的磁芯材料。因磁芯的矯頑力越大導(dǎo)致磁滯回線的面積增大,而磁芯磁滯回線的面積反應(yīng)磁滯損耗的大小,因此選擇HC較小的磁芯,減少磁滯損耗。南昌開(kāi)環(huán)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)