已知交流工頻為f=50Hz，假設(shè)自激振蕩磁通門電路激磁電壓頻率fex>>f，且為50Hz的整數(shù)倍，即滿足fex=kf(k為整數(shù))。設(shè)一次電流中交流分量為iac，直流分量為Id。此時(shí)可以將一次電流iP表示為為：iP(t)=iac(t)+Id（2－35）由于激磁電壓頻率遠(yuǎn)大于一次交流頻率，因此可以將一次交流在每個(gè)極短的激磁電壓周期內(nèi)，看作緩慢變化的直流信號(hào)。假設(shè)按照自激振蕩磁通門電路頻率fex將一次電流ip進(jìn)行分段，共分為k段，并取每段取間的電流左端點(diǎn)值作為該段區(qū)間電流值，則在分段區(qū)間內(nèi)可將一次電流ip表示為：iP(t)=iac(t1k)+Id,t1k<t<t2k其中每段區(qū)間時(shí)間間隔Δt為自激振蕩磁通門電路周期，即滿足：Δt=1/fex=t2k一t1k=t3k一t2k=...,keN*（2－36）（2－37）此時(shí)在t1k～t2k期間，可以將一次電流看作近似直流分量，其大小為t1k時(shí)刻交流瞬時(shí)值大小iac(t1k)與直流分量Id之和。按照前述對(duì)自激振蕩磁通門直流分量測(cè)量原理推導(dǎo)可得，此時(shí)在t1k～t2k時(shí)刻，激磁電壓頻率大于一次交流頻率，因此可以將一次交流在每個(gè)極短的激磁電壓周期內(nèi)，看作緩慢變化的直流信號(hào)。蕪湖功率分析儀電流傳感器生產(chǎn)廠家

直流特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)參考《測(cè)量用電流互感器檢定規(guī)程》，依據(jù)圖 5－1 所示實(shí)驗(yàn)方案 進(jìn)行新型交直流傳感器直流性能測(cè)試[62]。直流特性測(cè)試過程中，由于直流電流源輸出直流電流為 10 A，因此采用等安匝方法施加直流電流。實(shí)驗(yàn)時(shí)， 升流器輸出交流為 0 ， 一次交流回路斷開，且受傳感器內(nèi)徑尺寸及直流繞組匝數(shù)限制， 直流電流測(cè)量上限只是為 300A ，在 0~300A 直流電流范圍內(nèi)。橫坐標(biāo)為等效一次標(biāo)準(zhǔn)直流值大小，縱坐標(biāo)為 0~300A 范圍內(nèi)新型交直流 電流傳感器直流比例誤差。其中紅色曲線為 0.05 級(jí)直流電流互感器比例誤差限值曲線， 黑色曲線為正行程直流比例誤差曲線， 藍(lán)色曲線為反行程直流比例誤差曲線。鎮(zhèn)江霍爾電流傳感器廠家外部磁場(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，磁通門電流傳感器的抗干擾能力得到了顯著提高。

電流精密測(cè)量研究一直以來都是計(jì)量領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。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)往往通過電流比較儀的方式實(shí)現(xiàn)，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)磁飽和問題，勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊無法完成直流勵(lì)磁的補(bǔ)償，因此傳統(tǒng)的交流比較儀方法無法完成交直流同時(shí)測(cè)量。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的張鐘華院士，提出了基于自激振蕩磁通門原理結(jié)合磁積分器原理的交直流電流檢測(cè)方法，其方案設(shè)計(jì)了三鐵芯四繞組的零磁通閉環(huán)測(cè)量結(jié)構(gòu)[。 其中利用磁積分器進(jìn)行交流諧波信號(hào)的檢測(cè)，利用雙鐵芯自激振蕩磁通門傳感器進(jìn)行直流信號(hào)檢測(cè)，并設(shè)計(jì)了感應(yīng)紋波抑制電路，從而對(duì)自激振蕩磁通門傳感器進(jìn)行了線性度精度的優(yōu)化。

實(shí)際電源系統(tǒng)中有些電流的形式比較復(fù)雜，由于電源系統(tǒng)中的負(fù)載特性的變化，可能會(huì)引起電流的波形的變化。復(fù)雜電流波形可以看成多個(gè)不同頻率的電流疊加而成的。常見的復(fù)雜電流有交流電流疊加一個(gè)脈動(dòng)的直流電流、直流電流疊加脈沖電流和電源中的負(fù)載電流等。復(fù)雜的電流波形可以經(jīng)過傅里葉分解，對(duì)各個(gè)頻率的分量進(jìn)行的分別測(cè)量。進(jìn)行疊加的各個(gè)分量具有不同的頻率，電流形式上為復(fù)雜波形，也就是說電流具有較寬的頻帶。為了精確測(cè)量具有寬頻帶的電流，就需要設(shè)計(jì)寬頻帶的電流傳感器。在電力系統(tǒng)中，電流測(cè)量對(duì)于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

實(shí)際自激振蕩磁通門傳感器基于 RL自激振蕩電路完成對(duì)被測(cè)電流信號(hào)的磁調(diào)制過 程，其中使用比較器電路正反饋模式配合非線性電感完成自激振蕩過程。分析一次側(cè)電流 IP 為 0 的初始情況下，自激振蕩磁通門電路起振過程中鐵芯工 作點(diǎn)及激磁電流變化情況。正常工作時(shí)方波激磁電壓 Vex 波形及通過非線性電感 L 的激 磁電流 iex 波形如圖 2－3 所示， RL 多諧振蕩電路開環(huán)增益為 Av ，輸出方波電壓正向峰 值為 VOH ，反向峰值為 VOL 。假設(shè)正向激磁電流閾值 I+th ，反向激磁電流閾值 I-th ，且滿 足 I+th=-I-th=Ith 。正向充電電流 I+m ，反向充電電流 I-m ，且滿足 I+m=-I-m=Im。助電子式補(bǔ)償電路檢測(cè)勵(lì)磁磁勢(shì)并輸出相應(yīng)比例補(bǔ)償勵(lì)磁電流，采用該方法電子補(bǔ)償式交流比較儀整機(jī)功耗降低。湖州電池電流傳感器案例

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程中，可以監(jiān)測(cè)電池的電流和電量狀態(tài)。蕪湖功率分析儀電流傳感器生產(chǎn)廠家

無錫納吉伏研制的新型交直流測(cè)量傳感器包括電流檢測(cè)、信號(hào)解調(diào)、誤差控制、電流反饋等多個(gè)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(shù)，為各個(gè)模塊參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及進(jìn)一步減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測(cè)量誤差提供理論依據(jù)。首先對(duì)各模塊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，其中電流檢測(cè)模塊包含兩個(gè)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(shù)一致，電路參數(shù)也保持一致，若從系統(tǒng)的觀點(diǎn)將兩個(gè)鐵芯看做一個(gè)整體，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)雖然單個(gè)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(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)，此時(shí)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(shù)與原單個(gè)鐵芯的磁性參數(shù)一致，即有效磁導(dǎo)率，磁飽和強(qiáng)度等參數(shù)相同，而幾何參數(shù)中，合成鐵芯C12截面面積為單個(gè)鐵芯截面面積的2倍，有效磁路長(zhǎng)度與單個(gè)鐵芯有效磁路長(zhǎng)度相同。同時(shí)，忽略磁滯損耗及渦流損耗，仍選取三折線模型對(duì)合成鐵芯C12進(jìn)行建模。通過對(duì)兩個(gè)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(jiǎn)化為線性問題，從而可以從線性系統(tǒng)的角度對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行分析。蕪湖功率分析儀電流傳感器生產(chǎn)廠家