天津車規(guī)級(jí)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

磁通門(mén)原理是一種利用電磁感應(yīng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)測(cè)量的方法。因?yàn)槔么磐ㄩT(mén)原理可以檢測(cè)弱磁場(chǎng)，所以磁通門(mén)原理被廣泛的應(yīng)用于各種弱磁場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域，例如：地磁場(chǎng)探測(cè)、位移探測(cè)、鐵礦石探測(cè)等等。磁通門(mén)傳感器能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)微弱磁場(chǎng)，自然能夠測(cè)量被測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)而反映被測(cè)電流的大小。 早在上世紀(jì)30年代，磁通門(mén)技術(shù)就已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航海磁測(cè)量領(lǐng)域，近20年來(lái)，磁通門(mén)技術(shù)在其他的領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了巨大的成就，比如：物理學(xué)、金屬冶煉、電子技術(shù)等等領(lǐng)域。磁通門(mén)技術(shù)也因此在耐高溫、可靠性、抗電磁干擾、壽命等方面取得了非常大的發(fā)展。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(mén)電流傳感器的抗干擾能力得到了顯著提高。天津車規(guī)級(jí)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

目前存在的電流檢測(cè)技術(shù)和方法有很多，根據(jù)測(cè)量方法和方式的不同，電流傳感器可分為非隔離式與電隔離式兩種。非隔離式主要是指分流電阻。電隔離式主要包括霍爾電流傳感器(Hall-transducer)，羅氏線圈(Rogowski Coil)，電流互感器(Current transformer)，磁通門(mén)電流傳感器(Fluxgate current sensor)以及巨磁阻電流傳感器(GMR current sensor )等。 分流器適用于直流電流的測(cè)量，但是在大電流作用下發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致測(cè)量誤差，若要滿足測(cè)量精度，分流器的體積和成本就會(huì)增大，因此分流器多應(yīng)用于允許誤差范圍較大的場(chǎng)合。杭州車規(guī)級(jí)電流傳感器案例積分反饋式電流傳感器主要基于激勵(lì)線圈感應(yīng)電流的積分值反饋控制次級(jí)電流值。

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)。偶次諧波檢測(cè)法是磁通門(mén)傳感器檢測(cè)方法中非常直白，非常簡(jiǎn)單也是較為原始的測(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。因此為改善磁通門(mén)技術(shù)的現(xiàn)狀，吉林大學(xué)提出了時(shí)間差型磁通門(mén)，該方法有可能解決現(xiàn)有磁通門(mén)分辨力、測(cè)量精度難以繼續(xù)提高的問(wèn)題，是磁通門(mén)研究中一個(gè)值得重視的方向；Velasco-Quesada等提出了零磁通反饋式磁通門(mén)，使磁芯工作在零磁通狀態(tài)下，有效減小磁滯對(duì)測(cè)量的影響；Takahiro Kudo等給出了一種通過(guò)測(cè)量輸出信號(hào)峰值位置變化的方法得到被測(cè)電流的。

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。這種物理現(xiàn)象對(duì)被測(cè)環(huán)境磁場(chǎng)來(lái)說(shuō)好像是一道“門(mén)”，通過(guò)這道“門(mén)”，相應(yīng)的磁通量即被調(diào)制，并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。利用這種現(xiàn)象來(lái)測(cè)量電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而間接的達(dá)到測(cè)量電流的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單應(yīng)用較非常多的一種方式為單繞組磁通門(mén)結(jié)構(gòu)。環(huán)形磁芯上繞有線圈，此繞組即作為激勵(lì)繞組又作為測(cè)量繞組。所測(cè)電流從磁環(huán)中間穿過(guò)。在電力系統(tǒng)中，磁通門(mén)電流傳感器可以用于測(cè)量電網(wǎng)中的交流電流，以監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電力質(zhì)量。

電力電子技術(shù)與其實(shí)際應(yīng)用需求相互促進(jìn)，已得到迅猛發(fā)展。智能電網(wǎng)、可再生能源、新能源汽車等新興市場(chǎng)進(jìn)一步促進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代電力電子技術(shù)以高頻化為發(fā)展方向，具有諸多優(yōu)勢(shì)；但隨之而來(lái)的問(wèn)題之一是電流檢測(cè)難度的增加。高頻大功率電力電子設(shè)備中往往存在復(fù)雜的電流波形，包含直流、低頻交流和高達(dá)幾十千赫茲以上的高頻成分；同時(shí)高頻電力電子裝置往往運(yùn)行于高溫環(huán)境中。高溫環(huán)境中對(duì)復(fù)雜電流波形的精確檢測(cè)成為電流檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)錫納吉伏研發(fā)了一種新型電流傳感器，該傳感器可以在高溫環(huán)境下測(cè)量復(fù)雜電流波形。通過(guò)測(cè)量電流，可以了解電路中的能量消耗、電阻、電容和電感等參數(shù)。徐州開(kāi)環(huán)電流傳感器出廠價(jià)

為工作在零磁通狀態(tài)，電流傳感器中加入次級(jí)線圈并且此線圈必須通入一個(gè)合適的電流以保證磁芯的零磁通狀態(tài)。天津車規(guī)級(jí)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

電流精密測(cè)量研究一直以來(lái)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(guò)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(wèn)題，勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊無(wú)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(wú)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(mén)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(mén)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(mén)傳感器進(jìn)行了線性度精度的優(yōu)化。天津車規(guī)級(jí)電流傳感器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)