假設初始狀態(tài)輸出電壓 VO 在 t=0 時刻 VO=VOH 。根據(jù)電阻分壓關系可得電路的正反 饋系數(shù) ρ=R1/(R1+R2) ,且運放同相端電壓 V+=ρVOH 。此時運放反相端電壓 V-=V+=ρVOH, 在 0~t1 時刻,對非線性電感 L 進行正向充電,充電電流大小受到電阻分壓及采樣電阻 RS 限制,充電電流從 0 開始增大,最大值為 Im=ρVOH/RS。在 0~t1 期間,鐵芯 C1 工作點 始終在線性區(qū) A,線性區(qū)激磁感抗 ZL 較大, 激磁電流 iex 緩慢增長到正向激磁電流閾值 Ith ,此時鐵芯 C1 工作點開始進入正向飽和區(qū) B。基于低頻濾波的硬件解調(diào)方法,用以簡化軟件中數(shù)據(jù)處理復雜程度。溫州大量程電流傳感器定制
鐵芯 C1 的非線性是影響自激振蕩磁通門電路正常運行的主要因素。在探究鐵芯 C1 非線性特性時常用簡易的三折線模型分析,三折線模型忽略了鐵芯 C1 磁滯效應并對復 雜的磁化曲線進行分段線性化,鐵芯 C1 磁化曲線及簡化模型見圖 2-2。圖中主要參數(shù) HC 為鐵芯 C1 剩磁,H(ith)為鐵芯 C1 磁導率由線性區(qū)即將進入非線性區(qū)發(fā)生突變時對應 激磁電流閾值 ith 下的磁場強度,H(is)為鐵芯 C1 進入飽和區(qū)工作狀態(tài)時對應飽和激磁電 流 is 下的磁場強度。鐵芯 C1 的工作狀態(tài)依據(jù)激磁電流大小被劃分為負 向飽和區(qū) C,線性區(qū) A 及正向飽和區(qū) B。青島計量級電流傳感器廠家現(xiàn)貨結合自激振蕩磁通門技術和電流比較儀結構,研制出三鐵芯三繞組的閉環(huán)零磁通交直流電流傳感器。
根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率約束條件fex>2f,當交直流電流傳感器檢測帶寬為0–50Hz時,應設計自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率應大于100Hz。設計激磁頻率時可根據(jù)式(2-42)計算激磁頻率fex為:fex=Vout4BSN1SC(4-3)式(4-3)中激磁頻率fex 與激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 均未確定,通過合理設計參數(shù) N1 使得終激磁頻率fex>100Hz 即可滿足設計要求。然而激磁頻率fex 并不是越大越好, 磁 性材料的渦流損耗與激磁頻率fex 的平方成正比,因此當激磁頻率fex 較大時,鐵芯的渦 流損耗增大, 整體交直流電流傳感器功耗增大, 且激磁方波電壓一定時,激磁頻率fex 越 大則激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 越小,而根據(jù)式(2-41),匝數(shù) N1 越小則飽和電流閾值 Ith 越 大則鐵芯不易進入飽和區(qū)工作, 此時所設計的零磁通交直流檢測器線性度不高。而激磁 頻率fex 過小時,激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 過大,此時所設計零磁通交直流檢測器的靈敏度 將會降低, 因此在參數(shù)設計時需要在零磁通交直流檢測器線性度與靈敏度之間有所側(cè)重。
考慮到光學電流測量方法目前仍對溫度、振動等環(huán)境敏感,對光源要求苛刻,因此在當前的技術水平下,再提高其精度等級具有較大難度[54]?;魻栯娏鱾鞲衅魍ǔP枰阼F芯上開口,因此對鐵芯加工工藝有一定要求,且開環(huán)霍爾電流傳感器由于開口漏磁的影響,其精度一般不高;形成閉環(huán)可以獲得較高的精度,但要實現(xiàn)高精度需要對傳感器進行復雜的屏蔽設計,使得測量結構復雜,整機異常笨重,且霍爾傳感器本身也對溫度敏感,一般不適用于精密電流測量。分流器的原理極為簡單,但分流器在交流電流下具有集膚效應,另外當通過電流較大時,分流器易產(chǎn)生溫升而使其溫度特性變差,此時多采用多個分流器并聯(lián)的方法來擴大測量的范圍,導致分流器的體積會過分龐大;再者,當應用于大交流電流中含有較小的直流分量時,受限于信噪比,難以完成小 直流分量的高精度測量。而傳統(tǒng)的磁調(diào)制器法電流傳感器具有強抗干擾能力,測量精度高,但其性價比不高,主要成本來自于外接交流激勵源及復雜的解調(diào)電路,而自激振蕩 磁通門傳感器法也是基于磁調(diào)制原理,但其結構簡單,不需外加交流激勵源。在電力系統(tǒng)中,磁通門電流傳感器可以用于測量電網(wǎng)中的交流電流,以監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電力質(zhì)量。
傳感器技術作為21世紀世界爭奪高科技技術的制高點的重要技術,同時也是現(xiàn)代信息技術的三大技術產(chǎn)業(yè)的支柱之一。電流傳感器在電力電子技術控制和變換領域應用越來越廣。電流傳感器不論在新能源技術發(fā)展中的并網(wǎng)控制,對過剩能量存儲以及再分配,還是在智能電網(wǎng)中的監(jiān)測以及電能的分配轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)都起著極其重要的作用。電流的精確檢測是高頻電力電子應用系統(tǒng)可靠高效運行的基礎。不同于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的電流檢測,高頻電力電子系統(tǒng)的電流檢測存在很多特殊的情況。由于電流的變化速度很快,對電流傳感器的帶寬要求很高。揚州高精度電流傳感器廠家直銷
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。溫州大量程電流傳感器定制
不同于傳統(tǒng)電流比較儀的是,新型交直流電流傳感器改進了鐵芯結構及信號解調(diào)電 路, 增加了環(huán)形鐵芯 C2 及對其進行激磁的是反向放大器 U2,其與環(huán)形鐵芯 C1 及采樣電 阻 RS1 構成反向激磁的自激振蕩磁通門傳感器,其作用是用于抵消激磁電壓在其他繞組 中產(chǎn)生的電磁感應紋波電流,低通濾波器 LPF 及高通濾波器 HPF 的配合使用將對采樣 信號的解調(diào)進行優(yōu)化。設計的新型交直流電流傳感器為閉環(huán)零磁通交直流電流測量系統(tǒng)。其中交直流 電流不平衡磁勢檢測由零磁通交直流檢測器測量, 交流及直流不平衡磁勢均在同一通道 完成信號解調(diào)及信號處理。溫州大量程電流傳感器定制