北京動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器
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。當(dāng)磁芯處于非飽和狀態(tài)時(shí)，磁導(dǎo)率近似為一個(gè)不變的常數(shù)。北京動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器
（b）根據(jù)式（2－33）選取低磁飽和強(qiáng)度BS，降低鐵芯C1截面面積或增大激磁繞組匝數(shù)N1，可有效降低鐵芯C1激磁飽和電流閾值Ith，以便于滿(mǎn)足假設(shè)1、3中Ith<<IC。（c）可增大激磁電壓峰值Vout或降低采樣電阻Rs的阻值，以提高鐵芯回路穩(wěn)態(tài)充電電流IC，便于滿(mǎn)足假設(shè)1、3中Ith<<IC。（4）穩(wěn)定性由式（2－34），（2－39）可知，激磁電流iex平均值與一次電流Ip之間的線性關(guān)系，且這種線性關(guān)系只是與一次繞組匝數(shù)Np及激磁繞組匝數(shù)N1有關(guān)。但是激磁電流信號(hào)較小，因此實(shí)際電路中取采樣電阻RS上的電壓信號(hào)作為終檢測(cè)信號(hào)。采樣電阻RS上一個(gè)周波內(nèi)平均電壓Vav滿(mǎn)足：蘇州霍爾電流傳感器電壓激勵(lì)磁場(chǎng)振蕩產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，這個(gè)交變的磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)導(dǎo)體中感應(yīng)出電流。
基于自激振蕩磁通門(mén)技術(shù)和傳統(tǒng)電流比較儀結(jié)構(gòu)，通過(guò)改 進(jìn)鐵芯結(jié)構(gòu)及信號(hào)解調(diào)電路， 構(gòu)建了閉環(huán)零磁通交直流電流測(cè)量方案，研制了新型交直 流電流傳感器樣機(jī)。樣機(jī)總體包括兩個(gè)鐵芯三個(gè)繞組， 其中改進(jìn)結(jié)構(gòu)的自激振蕩磁通門(mén) 傳感器作為新型交直流電流傳感器的零磁通檢測(cè)器， 檢測(cè)一二次電流磁勢(shì)之差，構(gòu)成了 新型交直流電流傳感器的電流檢測(cè)模塊，除此之外還包括信號(hào)處理模塊， 誤差控制模塊 及電流反饋模塊。環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 為傳感器磁性器件，兩者磁性材料參數(shù)一 致， 幾何尺寸完全一致， 均選取高磁導(dǎo)率、低矯頑力、高磁飽和感應(yīng)強(qiáng)度的非線性鐵磁 材料。
假設(shè)功率放大電路性能優(yōu)越，在設(shè)計(jì)檢測(cè)帶寬內(nèi)閉環(huán)增益大，輸出紋波電流小，輸出穩(wěn)定。則G3可用其閉環(huán)增益KPA表示其傳遞函數(shù)為：G3=KPA（3－15）電流反饋模塊輸入信號(hào)為反饋繞組WF兩端電壓信號(hào)，即功率放大電路輸出電壓信號(hào)。其輸出信號(hào)為流過(guò)終端測(cè)量電阻RM的反饋電流信號(hào)IF。根據(jù)上述關(guān)系，可推導(dǎo)電流反饋模塊G4的傳遞函數(shù)為：G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)（3－16）式（3－16）中，ZF為反饋繞組WF的復(fù)阻抗，忽略其電阻值，用反饋繞組的激磁感抗jwLF表示；根據(jù)激磁電感與磁路參數(shù)關(guān)系進(jìn)一步對(duì)公式進(jìn)行化簡(jiǎn)，式中l(wèi)c為合成鐵芯C12的平均磁路長(zhǎng)度，μe為合成鐵芯C12的有效磁導(dǎo)率，SC為單個(gè)鐵芯的截面面積，合成鐵芯C12的截面面積為2SC。激勵(lì)磁場(chǎng)的瞬時(shí)值方向呈周期性變化，磁芯的磁導(dǎo)率隨激勵(lì)磁場(chǎng)的改變而變化。
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。這種技術(shù)可測(cè)量直流和交流，具有較高的精度和靈敏度以及較低的溫漂及零漂，并且降低了由磁滯現(xiàn)象造成的誤差，提高了傳感器的靈敏度、線性度，同時(shí)可利用變壓器效應(yīng)測(cè)量中、高頻的交流。占空比模型的勵(lì)磁電壓電流傳感器，通過(guò)數(shù)字電路測(cè)量激磁電壓占空比實(shí)現(xiàn)信號(hào)解調(diào)，不存在開(kāi)環(huán)測(cè)量時(shí)解調(diào)精度隨測(cè)量范圍增大而變差的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)直流大電流的開(kāi)環(huán)準(zhǔn)數(shù)字式測(cè)量。磁致伸縮電流傳感器如，是一種基于磁致伸縮應(yīng)變測(cè)量的鐵磁材料磁通傳感器，其磁芯采用鐵磁材料。當(dāng)磁芯機(jī)械應(yīng)變時(shí)，鐵磁材料磁導(dǎo)率變化，通過(guò)測(cè)量磁芯兩端的感應(yīng)電壓，計(jì)算得到被測(cè)電流。雙向飽和磁通門(mén)電流傳感器，利用激勵(lì)電流和被測(cè)電流共同作用于磁探頭使磁芯交替處于正負(fù)飽和狀態(tài)，測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，得出被測(cè)的電流值。羅氏線圈傳感器是一種基于電磁感應(yīng)原理的電流測(cè)量裝置，它由一個(gè)線圈和一個(gè)磁芯組成。上海高精度電流傳感器哪家便宜
傳統(tǒng)磁通門(mén)電流傳感器常用偶次諧波檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)被測(cè)電流值。北京動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器
比較各個(gè)鐵芯的矩形比及磁導(dǎo)率參數(shù)可知，鐵基納米晶不僅磁導(dǎo)率高、磁飽和強(qiáng)度大且矩形比高，可保證鐵芯飽和激磁電流閾值較小，易于進(jìn)入正負(fù)交替飽和狀態(tài)，因此本文選擇了鐵基納米晶作為鐵芯材料。磁芯材料的尺寸取決于一次穿心導(dǎo)體的幾何尺寸，鐵芯形狀選擇為環(huán)形鐵芯形狀。經(jīng)查閱相關(guān)資料，本文考慮配網(wǎng)用500A母排尺寸及傳感器纏繞各個(gè)繞組及加裝外殼尺寸后的內(nèi)徑裕量，終設(shè)計(jì)環(huán)形鐵芯C1及C2內(nèi)徑大小d：75mm，外徑大小D：85mm，縱向高度h：10mm。同時(shí)鐵芯截面面積SC及平均磁路長(zhǎng)度le滿(mǎn)足下式：北京動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器
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