山西儲能電池測試電流傳感器案例

已知交流工頻為f=50Hz，假設自激振蕩磁通門電路激磁電壓頻率fex>>f，且為50Hz的整數倍，即滿足fex=kf(k為整數)。設一次電流中交流分量為iac，直流分量為Id。此時可以將一次電流iP表示為為：iP(t)=iac(t)+Id（2－35）由于激磁電壓頻率遠大于一次交流頻率，因此可以將一次交流在每個極短的激磁電壓周期內，看作緩慢變化的直流信號。假設按照自激振蕩磁通門電路頻率fex將一次電流ip進行分段，共分為k段，并取每段取間的電流左端點值作為該段區(qū)間電流值，則在分段區(qū)間內可將一次電流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時刻交流瞬時值大小iac(t1k)與直流分量Id之和。按照前述對自激振蕩磁通門直流分量測量原理推導可得，此時在t1k～t2k時刻，外部磁場的干擾就不會對測量結果產生明顯的影響。因此，磁通門電流傳感器的抗干擾能力得到了顯著提高。山西儲能電池測試電流傳感器案例

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 完成信號解調及信號處理。山西儲能電池測試電流傳感器案例將磁調制器與磁積分器結合，研制用于質子同步器系統(tǒng)中粒子流檢測的寬頻電流互感器，擴展了電流測量帶寬。

觀察式（2－25）、（2－26），為了避免復雜運算，需要對ln運算進行化簡。根據洛必達法則，假設Im<<IC，則有2Im/(IC-Im)→0，可對兩式前半部分進行化簡；假設Ith<<IC，βIp1<<IC，則有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0，可對兩式后半部分進行化簡，化簡結果如下：TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化簡后Tp、TN表達式可進一步計算得到：ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC-Ith+βIp1)T=TP+TN=4Ith(IC-Ith)(τ2-τ1)+4Imτ1(IC-Ith-βIp1)(IC-Ith+βIp1)IC-Im

當激磁電壓頻率遠大于被測工頻交流電流頻率即fex>>f 時， 每 個激磁電壓周波內可以將被測交直流電流看作近似直流分量通過式（2－39）表示。該方 法類似于對低頻交流分量， 通過高頻的激磁電壓進行調制。在每一個調制周期內， 自激 振蕩磁通門法都可以將被測電流的量值大小及方向， 準確反映在激磁電流波形中。不同 于直流測量時通過分析單個激磁電壓周期內激磁電流平均值即可獲取正比于直流分量 大小的電壓信號，當進行交流測量或交直流電流測量， 則需要分析大于或等于一個交流 信號周期的激磁電流信號獲取交流及交直流測量結果。電流測量是電氣測量中的基本而重要的方面之一，在在科學研究、工業(yè)生產還是日常生活中，都發(fā)揮著重要作用。

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，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。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。北京電流傳感器的作用

磁通門電流傳感器可以用于監(jiān)測電池的電量和電流，提高電池的使用效率和安全性。山西儲能電池測試電流傳感器案例

由于高頻大功率電力電子設備應用的增加，這些設備中可能會產生交直流復合的復雜電流波形，包含直流、低頻交流和高達幾十千赫茲以上的高頻成分。高頻電力電子系統(tǒng)的實現依賴于整流、逆變、濾波等環(huán)節(jié)，逆變器的作用在系統(tǒng)中尤其重要。逆變器的拓撲結構有以下幾種形式：帶工頻變壓器的逆變器、帶高頻變壓器的逆變器和無變壓器的逆變器三種基本形式。將隔離變壓器置于逆變器和輸入電路之間，可實現前后級電路的電氣隔離，防止直流電流分量注入到后級電路中。但是這樣會造成變壓器本身損耗增大，效率明顯降低，而且由于變壓器的加入提高了系統(tǒng)整體成本，增大了電路體積。無變壓器型逆變器則由于其成本較帶變壓器型明顯降低，效率得到提高而越來越受到人們的很多關注。但是由于逆變器輸出的交流中可能含有直流成分制，因此這種情況下要求電流傳感器能夠測量較小的直流成分。由于逆變器中的功率開關管的高頻開關特性，濾波電感中的電流會在指定輸出電流頻率的基礎上波動，可能含有與基頻相比大很多的高頻紋波。因此，同時可以測量直流微小電流，低頻及高頻交流的電流傳感器的研究十分必要。山西儲能電池測試電流傳感器案例