磁通門(mén)傳感器是一種根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象加以改造的變壓器式的器件,只是它的變壓器效應(yīng)是用于對(duì)外界被測(cè)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制。它的基本原理可以由法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行解釋。磁通門(mén)傳感器是采用某些高導(dǎo)磁率,低矯頑力的軟磁材料(例如坡莫合金)作為磁芯,磁芯上纏繞有激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈。在激勵(lì)線圈中通入交變電流,則在其產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)的作用下,感應(yīng)線圈中產(chǎn)生由外界環(huán)境磁場(chǎng)調(diào)制而成的感應(yīng)電勢(shì)。該電勢(shì)包含了激勵(lì)信號(hào)頻率的各個(gè)偶次諧波分量,通過(guò)后續(xù)的各種傳感器信號(hào)處理電路,利用諧波法對(duì)感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)處理,使得該電勢(shì)與外界被測(cè)磁場(chǎng)成正比。又因?yàn)榇磐ㄩT(mén)傳感器的磁芯只有工作在飽和狀態(tài)下才能獲得較大的信號(hào),所以該傳感器又稱為磁飽和傳...
IC為穩(wěn)態(tài)充電電流,即在理想情況下t=∞時(shí)刻,通過(guò)激磁電感中的穩(wěn)態(tài)充電電流滿足IC=Vout/Rsum。τ1為鐵芯C1回路放放電時(shí)間常數(shù),τ1=l/Rsum。在t1時(shí)刻,鐵芯C1工作點(diǎn)將由負(fù)向飽和區(qū)C進(jìn)入線性區(qū)A,此時(shí)激磁電流iex降低至負(fù)向飽和閾值電流I-th1,其滿足Ip=-Ip1,I-th1=I-th-βIp??傻胻1時(shí)刻激磁電流終值iex(t1)滿足:iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1,βIp1可以將理解為,一次電流在鐵芯C1中產(chǎn)生的磁勢(shì)折算到激磁繞組W1側(cè)的磁勢(shì)大小。結(jié)合自激振蕩磁通門(mén)技術(shù)和電流比較儀結(jié)構(gòu),研制出三鐵芯三繞組的閉環(huán)零磁通交直流電流傳感...
Ve為合成電壓信號(hào)VR12經(jīng)低通濾波后的誤差電壓信號(hào)。設(shè)計(jì)電路參數(shù)R1=R2,R4=R5。Q1為NPN型功率放大三極管,型號(hào)為T(mén)IP110,Q2為PNP型功率放大三極管,型號(hào)為T(mén)IP117。AB類(lèi)功率放大輸出端串接反饋繞組WF及終端測(cè)量電阻RM形成反饋閉環(huán)。反饋繞組匝數(shù)NF直接影響新型交直流傳感器的比例系數(shù),NF越大,交直流電流傳感器靈敏度越低,線性區(qū)量程也越大,另外PA功率放大電路的輸出電流能力也制約了反饋繞組匝數(shù)NF不能設(shè)計(jì)過(guò)小,但反饋繞組匝數(shù)NF過(guò)大,其漏感也越大,分布電容參數(shù)越大,系統(tǒng)磁性及容性誤差將會(huì)增大。因此需要綜合考慮靈敏度、功放帶載能力及量程等要求,所設(shè)計(jì)反饋繞組匝數(shù)NF=10...
假設(shè)初始狀態(tài)輸出電壓 VO 在 t=0 時(shí)刻 VO=VOH 。根據(jù)電阻分壓關(guān)系可得電路的正反 饋系數(shù) ρ=R1/(R1+R2) ,且運(yùn)放同相端電壓 V+=ρVOH 。此時(shí)運(yùn)放反相端電壓 V-=V+=ρVOH, 在 0~t1 時(shí)刻,對(duì)非線性電感 L 進(jìn)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(kāi)始增大,最大值為 Im=ρVOH/RS。在 0~t1 期間,鐵芯 C1 工作點(diǎn) 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(zhǎng)到正向激磁電流閾值 Ith ,此時(shí)鐵芯 C1 工作點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)入正向飽和區(qū) B?;诘皖l濾波的硬件解調(diào)方法,用以簡(jiǎn)化軟件中...
(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,以便于滿足假設(shè)1、3中Ith<
其中一次繞組 WP 中流過(guò)一次電流為 IP ,匝數(shù)為 NP 。一次電流繞組穿過(guò)環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 的中心,鐵芯 C1 上均勻繞制有匝數(shù)為 N1 的激磁繞組 W1 ,鐵芯 C2 上均勻繞制 有匝數(shù)為 N2 的激磁繞組 W2 。同時(shí)環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 上同時(shí)均勻纏繞有匝數(shù)為 NF 的反 饋繞組 WF 。反饋繞組 WF 中串接終端測(cè)量電阻 RM 。其中新型交直流電流傳感器的電流 檢測(cè)模塊即零磁通交直流檢測(cè)器包括環(huán)形鐵芯C1 和C2、比較放大器U1、反向放大器U2 、 采樣電阻 RS1 、分壓電阻 R1 和 R2 。低通濾波器 LPF 及高通濾波器 HPF 構(gòu)成新型交直流 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滿足下式:近年來(lái),又出現(xiàn)一種新的巨磁阻抗效應(yīng)傳感器。福建光學(xué)電流傳感器磁場(chǎng)的測(cè)量按照被檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可以分為弱磁場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)和...
無(wú)錫納吉伏公司基于自激振蕩磁通門(mén)技術(shù)并結(jié)合傳統(tǒng)電流比較儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了新型交直流電流傳感器,介紹了其系統(tǒng)組成及工作原理。通過(guò)分析新型交直流傳感器的誤差來(lái)源,對(duì)傳統(tǒng)自激振蕩磁通門(mén)傳感器進(jìn)行改進(jìn),提出了本文方案中基于雙鐵芯結(jié)構(gòu)自激振蕩磁通門(mén)傳感器的交直流檢測(cè)器,同時(shí)也對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化改進(jìn)。并結(jié)合自動(dòng)控制理論建立了新型交直流電流傳感器的交直流穩(wěn)態(tài)誤差模型,明確了影響新型交直流傳感器穩(wěn)態(tài)測(cè)量誤差的各項(xiàng)因素,為設(shè)計(jì)新型交直流傳感器提供理論依據(jù)及參考方向。依據(jù)上述理論研究,設(shè)計(jì)了高線性度與靈敏度的交直流電流檢測(cè)器,依據(jù)誤差抑制方法及優(yōu)化設(shè)計(jì)原則對(duì)其信號(hào)處理電路、電流反饋電路、終端測(cè)量電阻和電磁屏蔽進(jìn)行...
目前針對(duì)復(fù)雜電流波形的測(cè)量方法一般采用對(duì)被測(cè)電流的進(jìn)行分段線性化處理。實(shí)際使用的電磁原理的電流傳感器主要有電流調(diào)制型和電壓調(diào)制型。在對(duì)復(fù)雜電流進(jìn)行測(cè)量時(shí),可以對(duì)復(fù)雜電流進(jìn)行傅里葉分解,在保證精度的基礎(chǔ)上,忽略分解后的部分高次諧波,當(dāng)電壓型調(diào)制的傳感器的激勵(lì)頻率遠(yuǎn)大于保留下來(lái)的高次諧波的頻率,可以對(duì)被測(cè)復(fù)雜波形做分段線性化處理,然后可以測(cè)量復(fù)雜電流波形。電壓調(diào)制型電流傳感器不能對(duì)電流變化劇烈的復(fù)雜電流波形進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。因?yàn)榇藭r(shí)激勵(lì)電壓的頻率不容易做到遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于被測(cè)電流分解后的保留諧波的頻率。當(dāng)被測(cè)電流的在極短的時(shí)間中變化的很大的值,即被測(cè)電流具有很高的高頻分量時(shí),電壓調(diào)制型電流往往不能使用。另...
PCS是儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池與電網(wǎng)之間的橋梁,通過(guò)監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)配,實(shí)施有效和安全的儲(chǔ)能和放電管理。在儲(chǔ)能模式下,PCS將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娊o電池組充電,而在并網(wǎng)發(fā)電模式下,PCS將電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娺M(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電。因此,PCS需要具備以下特性: 可以雙向工作,既可工作在逆變模式,也可工作在整流模式; 正常工作時(shí),電流波形呈現(xiàn)正弦波形,盡可能地不向電網(wǎng)注入直流分量以及低頻諧波; 有功功率和無(wú)功功率可以大范圍地調(diào)節(jié)。將一次電流中的直流和交流分量分通道單獨(dú)檢測(cè)研制了四鐵芯六繞組交直流電流比較儀。武漢粒子加速器電流傳感器廠家巨磁阻(GMR)效應(yīng)在微小磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新性的改變,尤其在利...
當(dāng)一次電流 IP>0,即為正向直流偏置,其在鐵芯 C1 中產(chǎn)生恒定的增磁直流磁通, 鐵芯 C1 磁化曲線將向左發(fā)生平移, 使鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且正向 飽和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 為一次繞組 WP 匝數(shù) NP 與激磁繞組 W1 匝 數(shù) N1 之間的比值。此時(shí)新的振蕩過(guò)程將不同于原 IP=0 時(shí)自激振蕩過(guò)程, 由于正向飽和 閾值電流 I+th1 小于原正向激磁閾值電流 I+th ,導(dǎo)致正半周波自激振蕩過(guò)程將不會(huì)在原 t1 時(shí)刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將提前進(jìn)入正向飽和區(qū) B;同時(shí)由于 正向直流磁通作用,...
磁通門(mén)傳感器是一種根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象加以改造的變壓器式的器件,只是它的變壓器效應(yīng)是用于對(duì)外界被測(cè)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制。它的基本原理可以由法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行解釋。磁通門(mén)傳感器是采用某些高導(dǎo)磁率,低矯頑力的軟磁材料(例如坡莫合金)作為磁芯,磁芯上纏繞有激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈。在激勵(lì)線圈中通入交變電流,則在其產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)的作用下,感應(yīng)線圈中產(chǎn)生由外界環(huán)境磁場(chǎng)調(diào)制而成的感應(yīng)電勢(shì)。該電勢(shì)包含了激勵(lì)信號(hào)頻率的各個(gè)偶次諧波分量,通過(guò)后續(xù)的各種傳感器信號(hào)處理電路,利用諧波法對(duì)感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)處理,使得該電勢(shì)與外界被測(cè)磁場(chǎng)成正比。又因?yàn)榇磐ㄩT(mén)傳感器的磁芯只有工作在飽和狀態(tài)下才能獲得較大的信號(hào),所以該傳感器又稱為磁飽和傳...
同理,雙鐵芯結(jié)構(gòu)下,由于反饋繞組同時(shí)均勻繞制在兩環(huán)形鐵芯C1及C2上,可以對(duì)鐵芯C1,C2列寫(xiě)磁勢(shì)方程可以得到:C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0(3-5)(3-6)單獨(dú)看式(3-4),與其式(3-5)及式(3-6),其結(jié)構(gòu)相同,即單個(gè)鐵芯在閉環(huán)電流測(cè)量時(shí),其磁勢(shì)方程一致,主要是因?yàn)殍F芯的磁勢(shì)方程與鐵芯上所纏繞的繞組及其通過(guò)的電流有關(guān),但值得注意的是,通過(guò)觀察式(3-4)至式(3-6),對(duì)于兩種測(cè)量方案而言,單個(gè)鐵芯均無(wú)法完成一次電流磁勢(shì)NPIP與反饋電流磁勢(shì)NFIF相平衡,在單個(gè)鐵芯上總是存在激磁電流磁勢(shì),這與傳統(tǒng)電流互感器一致,激磁電流就是...
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。具體的數(shù)學(xué)模型以及測(cè)量均通過(guò)在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應(yīng)繞組來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。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,但是沒(méi)有正負(fù)之分。偶次諧波檢測(cè)法是磁通門(mén)傳感器檢測(cè)方法中比較直白,比較簡(jiǎn)單也是比較原始的測(cè)量方法,這一方法原理簡(jiǎn)單,易于理解。但是由于在提取偶次諧波過(guò)程中需要進(jìn)行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié),檢測(cè)電路復(fù)雜,精度較低,溫漂較大。對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō),偶次諧波解調(diào)電路具有復(fù)雜性,同時(shí)受到磁材料的工業(yè)性能限制,使用這種傳感器費(fèi)用較高。如果沒(méi)有對(duì)于鐵磁材料磁...
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。抗電磁干擾:由于磁通門(mén)傳感器是通過(guò)測(cè)量磁通量來(lái)間接測(cè)量電流的,因此它可以抵抗電磁干擾的影響。杭州LEM電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1)交流電流對(duì)直流電流測(cè)量精度的影響測(cè)試交...
無(wú)錫納吉伏公司根據(jù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,進(jìn)行了鐵芯選型并設(shè)計(jì)了相應(yīng)電流檢測(cè)電路、信號(hào)解調(diào)電路、誤差控制電路及電流反饋電路,用雙鐵芯三繞組研制出新型交直流電流傳感器,相比同類(lèi)產(chǎn)品的三鐵芯四繞組,四鐵芯六繞組等結(jié)構(gòu),成本極大降低,結(jié)構(gòu)也得到簡(jiǎn)化。利用比例直流疊加法,提出了新型交直流電流傳感器性能測(cè)試方案。進(jìn)行了交流計(jì)量性能測(cè)試、直流計(jì)量性能測(cè)試以及交直流計(jì)量性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,其電流測(cè)量誤差均小于0.05級(jí)電流互感器誤差限值。說(shuō)明研制的交直流傳感器解決了一二次融合下高精度交直流電流測(cè)量問(wèn)題,且交流測(cè)量與直流測(cè)量互不干擾,可以單獨(dú)作為高精度交流電流傳感器,也可作為高精度直流電流傳感器,同時(shí)亦可作為抗...
當(dāng)一次電流 IP>0,即為正向直流偏置,其在鐵芯 C1 中產(chǎn)生恒定的增磁直流磁通, 鐵芯 C1 磁化曲線將向左發(fā)生平移, 使鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且正向 飽和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 為一次繞組 WP 匝數(shù) NP 與激磁繞組 W1 匝 數(shù) N1 之間的比值。此時(shí)新的振蕩過(guò)程將不同于原 IP=0 時(shí)自激振蕩過(guò)程, 由于正向飽和 閾值電流 I+th1 小于原正向激磁閾值電流 I+th ,導(dǎo)致正半周波自激振蕩過(guò)程將不會(huì)在原 t1 時(shí)刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將提前進(jìn)入正向飽和區(qū) B;同時(shí)由于 正向直流磁通作用,...
t5時(shí)刻起鐵芯C1工作點(diǎn)進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū)C,此時(shí)激磁感抗ZL迅速變小,因此t5~t6期間,激磁電流iex迅速反向增大,當(dāng)激磁電流iex達(dá)到反向充電電流-I-m=ρVOH/RS時(shí),電路環(huán)路增益|ρAv|>>1滿足振蕩電路起振條件,方波激磁電壓發(fā)生反轉(zhuǎn),輸出電壓由反向峰值電壓VOL變?yōu)檎蚍逯惦妷篤OH。即t6時(shí)刻,VO=VOH。t6時(shí)刻起鐵芯C1工作點(diǎn)由負(fù)向飽和區(qū)C開(kāi)始向線性區(qū)A移動(dòng),在t6~t7期間,鐵芯C1仍工作于負(fù)向飽和區(qū)C,激磁感抗ZL變小,而輸出方波電壓變?yōu)檎虼藭r(shí)加在非線性電感L上反向端電壓V-=-ρVOH,產(chǎn)生的充電電流為正向,與激磁電流iex方向相反,12因此非線性電感L開(kāi)始正向充...
傳統(tǒng)的自激振蕩磁通門(mén)電路測(cè)量直流是通過(guò)測(cè)量采樣電阻上的電壓信號(hào)進(jìn)行信號(hào) 采集, 其中有用信號(hào)為采樣電阻上電壓信號(hào)的平均值, 實(shí)際電路在測(cè)量直流時(shí)通過(guò)低通 濾波器 LPF 即可完成平均值電壓信號(hào)解調(diào)。然而當(dāng)測(cè)量交直流信號(hào)時(shí), 由于一次側(cè)電流 中有交流信號(hào), 其在激磁繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電流信號(hào)勢(shì)必會(huì)影響鐵芯激磁過(guò)程, 此時(shí)鐵 芯的激磁過(guò)程變得更為復(fù)雜, 非線性特征更為明顯, 使激磁電流中產(chǎn)生大量高頻的無(wú)用 諧波, 而低通濾波器 LPF 雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 成本低,但是其濾波效果有限, 導(dǎo)致高頻諧波 濾波后仍有殘留, 其伴隨有用信號(hào)進(jìn)入誤差控制模塊,將影響終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 因此,本文設(shè)計(jì)的新型交直流電...
自激振蕩磁通門(mén)傳感器其穩(wěn)定性與采樣電阻 RS 穩(wěn)定性密切相關(guān)。 影響采樣電阻 RS 穩(wěn)定性的主要因素為阻值精度及溫度系數(shù)。因此需要選擇溫度系數(shù)較 小, 阻值精度高的采樣電阻。在滿足同樣額定功率情形下, 由于采樣電阻越大, 功耗越 大, 因此選擇阻值較小的采樣電阻有利于解決溫升導(dǎo)致的穩(wěn)定性變差問(wèn)題, 但傳感器整 體功耗會(huì)有所增加,因此需要選擇合適的采樣電阻阻值。自激振蕩磁通門(mén)傳感器靈敏度 SD 主要取決于一次繞組匝數(shù) Np 及激磁繞組匝數(shù) N1 之比及采樣電阻 RS 阻值大小。選擇較大阻值的采樣電阻可以提高 自激振蕩磁通門(mén)傳感器靈敏度 SD ,但為了提高自激振蕩磁通門(mén)傳感器的線性度及穩(wěn)定 性,...
根據(jù)自激振蕩磁通門(mén)傳感器線性度設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)飽和閾值電流 Ith,激磁電流峰值 Im 以滿足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流檢測(cè)器由比較放大器 U1 供電,因此需要考慮比較放 大器 U1 的帶載能力及 U1 的各項(xiàng)性能參數(shù)對(duì)自激振蕩磁通門(mén)傳感器測(cè)量精度的影響。選 擇高精密運(yùn)算放大器 OP27G,為雙電源供電,供電電壓大為±15 V,帶 100 歐負(fù)載 下,輸出電流可達(dá) 40 mA,屬于大電流輸出型運(yùn)算放大器。同時(shí) OP27G 運(yùn)算放大器具 有頻帶寬,噪聲小的特點(diǎn),其輸入失調(diào)電流小于 35 nA,單位增益帶寬積為 8 MHz,當(dāng) 測(cè)量低于 10 Hz 的低頻信號(hào),其電路噪聲峰值小于 80 n...
時(shí)間差型磁通門(mén)(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的獲得來(lái)源于實(shí)驗(yàn):磁通門(mén)調(diào)峰法。調(diào)峰法實(shí)驗(yàn)的具體過(guò)程如下:被測(cè)磁場(chǎng)通過(guò)磁通門(mén)軸向分量,這時(shí)磁通門(mén)信號(hào)的輸出便會(huì)發(fā)生一定的偏移。記錄下磁通門(mén)輸出信號(hào)在這一時(shí)刻的偏移位置,然后再將被測(cè)磁場(chǎng)移除。將通電線圈放置在與被測(cè)磁場(chǎng)相同的磁通門(mén)軸向方向上,從零增大通電線圈電流幅值直到使磁通門(mén)信號(hào)的輸出重新移動(dòng)到剛才記錄的位置。通過(guò)通電電流的大小以及磁芯上線圈匝數(shù),被測(cè)磁場(chǎng)的大小便可以計(jì)算出來(lái)。但是由于當(dāng)時(shí)的頻率計(jì)值等數(shù)字化器件的發(fā)展程度不高,因此磁通門(mén)調(diào)峰法實(shí)驗(yàn)只是作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)研究而未做更深入的探討。激勵(lì)磁...
上世紀(jì)初,羅格夫斯基提出了一種可以用空心線圈測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法,并且發(fā)表了論文:TheMeasurementofMagnetMotiveForce,這種線圈被命名為羅氏線圈。在后來(lái)的研究中,Cooper的人證明了可以用羅氏線圈來(lái)測(cè)量脈沖電流,為后來(lái)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。初期因?yàn)榱_氏線圈對(duì)電流測(cè)量的精度問(wèn)題,人們對(duì)羅氏線圈并不重視,直到上世紀(jì)60年代科學(xué)家改進(jìn)了羅氏線圈的結(jié)構(gòu),從而提高了對(duì)電流測(cè)量精度,羅氏線圈重新得到了重視。到上世紀(jì)80年代,羅氏線圈的研究越發(fā)成熟,基本上實(shí)現(xiàn)了系列化和產(chǎn)業(yè)化,它的應(yīng)用也得到了進(jìn)一步的推廣。羅氏線圈具有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),所以不需要考慮鐵芯所引起的問(wèn)題,相比于傳統(tǒng)電磁式電...
已知交流工頻為f=50Hz,假設(shè)自激振蕩磁通門(mén)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(mén)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
電流傳感器是一種設(shè)備,它能夠?qū)㈦娏餍盘?hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)可分析信號(hào),這種設(shè)備在電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中對(duì)電流的準(zhǔn)確測(cè)量非常有用。市場(chǎng)上有許多不同類(lèi)型的電流傳感器,以滿足不同測(cè)量技術(shù)和初級(jí)電流的不同波形、脈沖類(lèi)型、隔離和電流強(qiáng)度等因素的需求。 一種常見(jiàn)的電流傳感器是分流器。分流器本質(zhì)上是一個(gè)具有已知電阻值的電阻器。當(dāng)電流通過(guò)分流器時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與該電流成正比的電壓信號(hào)。這個(gè)原理是基于歐姆定律(V=R×I)。通過(guò)這種方式,我們可以準(zhǔn)確地測(cè)量交流和直流電流。 另一種常用的電流傳感器是霍爾效應(yīng)電流傳感器。這種傳感器利用磁場(chǎng)來(lái)測(cè)量電流。為霍爾探頭提供電源會(huì)在垂直于表面的方向上施加磁場(chǎng),并產(chǎn)生與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的...
VRS1 為采樣電阻 RS1 上電壓信號(hào),V’RS2 為采樣電阻 RS2 上電壓信號(hào) 經(jīng)高通濾波器 HPF 處理后的電壓信號(hào),當(dāng) HPF 時(shí)間常數(shù)設(shè)置合理, 可有效濾除采樣電 阻 RS2 上電壓信號(hào)中無(wú)用低頻分量,因此在 V’RS2 保留反向的無(wú)用高頻分量 VH2 。若參 數(shù)設(shè)置合理,而高頻無(wú)用交流分量 VH1 和無(wú)用高頻分量 VH2 恰好幅值大小相同,則理論 上通過(guò)高通濾波器 HPF 即完成了無(wú)用高頻分量的濾除,從而獲得更為純凈的有用低頻 信號(hào)。然而實(shí)際電路無(wú)法保證環(huán)形鐵芯 C1 與 C2 及其附加電路一致性,因此無(wú)法完成無(wú) 用高頻分量完全消除。設(shè)計(jì)中,新型交直流電流傳感器增加低通濾波器 ...
標(biāo)準(zhǔn)磁通門(mén)電流傳感器實(shí)際與閉環(huán)霍爾電流傳感器結(jié)構(gòu)相似,由相同帶縫隙的磁 路和用來(lái)得到零磁通的次級(jí)線圈構(gòu)成?;魻栯娏鱾鞲衅髋c磁通門(mén)電流傳感器主要的區(qū)別在于氣隙磁場(chǎng)檢測(cè)方式的不同:前者是通過(guò)一個(gè)霍爾元件獲得電壓信息進(jìn)而得到被測(cè)電流;后者則是通過(guò)一個(gè)所謂的飽和電感來(lái)測(cè)量電流的。飽和電感的電感數(shù)值依賴于磁芯的磁導(dǎo)率,磁通密度高的時(shí)候磁芯飽和,電感值較低。低磁通密度時(shí),電感值則較高。外部磁場(chǎng)的變化影響磁芯的飽和水平,進(jìn)而改變磁芯導(dǎo)磁系數(shù),然后影響電感值。因此,當(dāng)存在外界磁場(chǎng)時(shí)將會(huì)改變場(chǎng)測(cè)量的電感值。如果飽和電感設(shè)計(jì)充分,這種改變非常明顯。自激振蕩磁通門(mén)基本數(shù)學(xué)模型是平均電流模型。常州工控級(jí)電流傳感器出廠...
(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,以便于滿足假設(shè)1、3中Ith<
傳統(tǒng)的電流互感器或交流比較儀,當(dāng)一次電流為交直流混合電流時(shí),一次電流中的 直流分量并不適用于電磁感應(yīng)原理, 因此全部的直流分量用于鐵芯勵(lì)磁,致使鐵芯進(jìn)入 飽和區(qū), 此時(shí)電流互感器二次側(cè)電流出現(xiàn)畸變, 導(dǎo)致一二次安匝失去平衡,交流誤差顯 著增大。非線性鐵芯材料在直流分量下均會(huì)產(chǎn)生磁飽和問(wèn)題,為了實(shí)現(xiàn)交直流電流 測(cè)量, 需對(duì)一次電流中直流分量在鐵芯中產(chǎn)生的直流磁勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)償, 平衡鐵芯中直流磁 勢(shì)使鐵芯磁飽和問(wèn)題得到解決, 此時(shí)交流比較儀部分可實(shí)現(xiàn)交流精密測(cè)量[38] 。因此,實(shí) 現(xiàn)交直流電流精密測(cè)量的關(guān)鍵就是構(gòu)建一二次交直流磁勢(shì)平衡,通過(guò)磁勢(shì)閉環(huán)實(shí)現(xiàn)主鐵 芯零磁通工作狀態(tài)。而傳統(tǒng)自激...
直流分量直接影響電網(wǎng)中電力設(shè)備如電流互感器、變壓器等正常運(yùn)行,國(guó)內(nèi)外集中研究了直流分量產(chǎn)生的原因及其對(duì)電流互感器計(jì)量性能的影響,直流分量下交流測(cè)量新方法等。國(guó)外對(duì)于電網(wǎng)中直流分量對(duì)電力設(shè)備影響相關(guān)的研究較早,早期是美國(guó)教授J.G.Kappman等重點(diǎn)研究了中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中地磁感應(yīng)電流。研究發(fā)現(xiàn)在地磁暴感應(yīng)準(zhǔn)直流影響下,電磁式電流互感器二次側(cè)電流畸變,誤差明顯增大;當(dāng)變比較大或負(fù)荷電流較小時(shí),互感器受直流分量影響較小。這種滯后現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致鐵磁性材料中的磁場(chǎng)難以迅速變化,從而對(duì)外部磁場(chǎng)的干擾產(chǎn)生抵抗力。寧波動(dòng)力電池測(cè)試電流傳感器精確的電流檢測(cè)是保證電源性能及其安全可靠運(yùn)行的必要條件。目前多種電流...