設計的交直流電流檢測器,激磁繞組W1匝數(shù)N1為175匝,穩(wěn)壓后激磁方波電壓為±5V,根據(jù)式(4-3)及表4-2中鐵芯參數(shù)可計算交直流電流檢測器激磁頻率為129Hz,滿足檢測帶寬要求。采樣電阻RS1的穩(wěn)定性及精度直接影響零磁通交直流檢測器測量結(jié)果的準確度,而且采樣電阻阻值也直接影響零磁通交直流檢測器的線性度。當RS1取值較大時,零磁通交直流檢測器的靈敏度增大,而激磁電流峰值Im必然會減小,鐵芯進入飽和狀態(tài)的程度減弱,終將降低零磁通交直流檢測器的線性度。而RS1取值較小時,激磁電流峰值Im必然會增大,則對選用的比較放大器U1其帶載能力提出更高要求,且此時激磁電流增大,則基于電磁感應原理激磁繞組對反饋繞組的影響增大,終在終端測量電阻RM上產(chǎn)生感應噪聲也越大。綜上考慮,本文選擇精度為0.1%、溫度系數(shù)小于100ppm/℃的貼片電阻可滿足要求??闺姶鸥蓴_:由于磁通門傳感器是通過測量磁通量來間接測量電流的,因此它可以抵抗電磁干擾的影響。廈門計量級電流傳感器單價
一階低通濾波器及高通濾波器的截止頻率f0為:f0=采樣電阻Rs2后接高通濾波器用于獲取高于50Hz的反向激磁電流中無用高頻分量。將高通濾波器HPF濾波后信號V’Rs2與采樣電阻Rs1上電壓信號疊加后合成電壓信號VR12完成信號解調(diào),VR12中有用低頻信號為直流分量及工頻50Hz交流,故低通濾波器LPF截止頻率應大于50Hz,通過參數(shù)設計,實際LPF的截止頻率設計為59Hz。設計HPF的截止頻率為59Hz,以完成對采樣電阻Rs2上的激磁電壓信號的采樣并通過HPF取出其反向無用高頻分量。高線性度電流傳感器當磁芯處于非飽和狀態(tài)時,磁導率近似為一個不變的常數(shù)。
根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器起振過程分析可知,鐵芯工作在周期性正負交替飽和狀態(tài)是磁調(diào)制過程的必要條件。倘若一次電流過大則導致鐵芯只是工作在正向磁飽和區(qū)或只是工作在負向磁飽和區(qū),此時鐵芯單向飽和嚴重,磁化曲線嚴重畸變,無法完成電流準確測量。因此,按照一次電流磁勢與自激振蕩磁通門電路穩(wěn)態(tài)充電電流IC所對應磁勢的合成磁勢大于鐵芯C1飽和閾值電流Ith所對應磁勢的原則,當一次電流為正向時,一次電流磁勢大小滿足:一NpIp+N1Ic之N1Ith化簡式(2-43),可得一次電流Ip滿足:Ip<N1(IC一Ith)Np同理在當一次電流為負向時,一次電流Ip滿足:一N1(IC一Ith)Np(2-43)(2-44)(2-45)綜合式(2-44),(2-45)可得自激振蕩磁通門傳感器測量一次電流Ip的范圍為:一N1(IC一Ith)NpN1(IC一Ith)Np(2-46)式(2-46)中Ip表示一次電流峰值。
VRS1 為采樣電阻 RS1 上電壓信號,V’RS2 為采樣電阻 RS2 上電壓信號 經(jīng)高通濾波器 HPF 處理后的電壓信號,當 HPF 時間常數(shù)設置合理, 可有效濾除采樣電 阻 RS2 上電壓信號中無用低頻分量,因此在 V’RS2 保留反向的無用高頻分量 VH2 。若參 數(shù)設置合理,而高頻無用交流分量 VH1 和無用高頻分量 VH2 恰好幅值大小相同,則理論 上通過高通濾波器 HPF 即完成了無用高頻分量的濾除,從而獲得更為純凈的有用低頻 信號。然而實際電路無法保證環(huán)形鐵芯 C1 與 C2 及其附加電路一致性,因此無法完成無 用高頻分量完全消除。設計中,新型交直流電流傳感器增加低通濾波器 LPF 進一步對 VR12 中高頻分量進行濾除,從而完成了對信號解調(diào)電路的改進。只要磁芯磁導率隨激勵磁場強度變化,感應電勢中就會出現(xiàn)隨環(huán)境磁場強度變化的偶次諧波增量。
根據(jù)自激振蕩磁通門原理可知,通過在一個周波內(nèi)對激磁電流 iex 積分計算平均激 磁電流, 再乘以采樣電阻阻值可獲取激磁電壓平均值, 即可獲得與一次電流相關的電壓 信號。但由于式(2-23)復雜, 積分計算方法數(shù)據(jù)量龐大。同時根據(jù)分析 可知, 由于一次電流 Ip 的影響, 在不同一次電流下, 單個周期內(nèi)正半周波與負半周波將會發(fā)生滯后或超前的現(xiàn)象, 從激磁電壓周期變化觀點來看, 當 Ip=0 時, 采樣電壓 VRs 一 個周波內(nèi)正向周波時間等于負向周波時間,即 TP=TN ;當 Ip>0 時,采樣電壓 VRs 一個周 波內(nèi)正向周波時間小于負向周波時間,即 TP<TN ;當 Ip<0 時,采樣電壓 VRs 一個周波正 向周波時間大于負向周波時間, 即 TP>TN;而激磁電壓只有兩個離散值正向峰值電壓 VOH 和反向峰值電壓 VOL ,且滿足-VOL=VOH=Vout。因此, 通過計算激磁電壓在一個周波內(nèi)的 平均值, 以反向觀察激磁電流在一個周波內(nèi)的變化更為簡單。基于全相位傅里葉變換的軟件解調(diào)方法解決數(shù)據(jù)截斷引起的頻譜泄漏問題。株洲化成分容電流傳感器價格
霍爾電流傳感器的靈敏度可能會受到溫度、磁場強度和機械應力的影響而發(fā)生變化。廈門計量級電流傳感器單價
精確的電流檢測是保證電源性能及其安全可靠運行的必要條件。目前多種電流檢測的方法并存,一般可以分為隔離式和非隔離式兩種。非隔離式主要是指分流電阻。電隔離式主要包括霍爾電流傳感器(Hall-transducer),羅氏線圈(Rogowski Coil),電流互感器(Current transformer),磁通門傳感器(Fluxgate current sensor),巨磁阻傳感器(GMR current sensor)等。分流器適用于各種電流的測量,但是在大電流作用下發(fā)熱嚴重,導致測量誤差,若要滿足測量精度,分流器的體積和成本就會增大,因此分流器多應用于允許誤差范圍較大的場合。廈門計量級電流傳感器單價