IP<0 時激磁電壓波形 Vex 及激磁電流波形,圖中紅色曲線 為 IP=0 時激磁電流波形。為方便下一節(jié)對自激振蕩磁通門傳感器建模,將零點選擇為激磁電流達(dá)到反向充電電流 I-m 時刻,此時激磁電壓恰好發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)一次電流 IP<0,即為負(fù)向直流偏置,其在鐵芯 C1 中產(chǎn)生恒定的去磁直流磁通, 鐵芯 C1 磁化曲線將向右發(fā)生平移使鐵芯 C1 進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且負(fù)向飽 和閾值電流滿足 I-th1=I-th-βIp,此時新的振蕩過程將不同于原 IP=0 時自激振蕩過程,由于 負(fù)向飽和閾值電流 I-th1 小于原負(fù)向激磁閾值電流 I-th,從而導(dǎo)致負(fù)半周波自激振蕩過程將 不會在原時刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點將提前進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū) C; 同時,由于負(fù)向去磁直流磁通作用,鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)需要額外的激磁電流以抵 消負(fù)向直流產(chǎn)生的的負(fù)向磁勢, 使得鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)的閾值電流變大,正向飽 和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp 。在電力系統(tǒng)中,電流測量對于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。泰州交直流電流傳感器廠家
電流傳感器的工作原理有多種,其中一種是通過分流器來工作的。分流器其實是一個具有已知歐姆值的電阻器。當(dāng)電流通過分流器時,就會在分流器上產(chǎn)生一個電壓,這個電壓與通過的分流器的電流成正比。這就是歐姆定律的應(yīng)用,即電壓等于電阻乘以電流。利用這個原理,我們可以準(zhǔn)確地測量交流和直流電流。 另外一種測量電流的方法是使用磁場?;魻栃?yīng)電流傳感器就是利用磁場來測量電流的一種設(shè)備。當(dāng)電流通過一個導(dǎo)體時,會產(chǎn)生一個垂直于導(dǎo)體表面的磁場,這個磁場會產(chǎn)生一個與磁場強度成比例的電壓。這個電壓可以使用安培定律來計算流過導(dǎo)體的電流量。 電流傳感器的種類很多,有不同的測量技術(shù),初級電流也會因波形、脈沖類型、隔離和電流強度等因素而有所不同。所以在市場上有很多不同類型的電流傳感器可供選擇。在選擇使用電流傳感器時,需要根據(jù)實際的應(yīng)用需求和條件來選擇適合的電流傳感器。南京高穩(wěn)定性電流傳感器供應(yīng)商磁通門信號淹沒在強大的變壓器效應(yīng)感應(yīng)電勢之中。
霍爾(Hall)電流傳感器可以檢測很大的電流,精度可以達(dá)到0.5%~2%。但是霍爾元件是霍爾傳感器的主要部分,一般霍爾元件的溫度特性差,同時霍爾元件容易受到外界磁場的干擾,造成測量誤差。所以霍爾傳感器不適用于溫度高,電磁環(huán)境復(fù)雜的條件下,它的使用范圍受到了很大的限制。Rogowski線圈(羅氏線圈),具有測量電流范圍大、精度高、無磁性飽和現(xiàn)象、體積小、高頻化、易于實現(xiàn)數(shù)字化等諸多優(yōu)點,應(yīng)用場景很多。羅氏線圈一開始用于磁場測量,近年來多應(yīng)用于高電壓系統(tǒng)及大脈沖電流中的檢測。光電組合式羅氏線圈電子式電流互感器的提出在傳統(tǒng)型羅氏線圈的性能基礎(chǔ)上得到了很大的提高。電流互感器(currenttransformer,CT)依據(jù)電磁感應(yīng)原理測量電流,它非常多的應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電流檢測中,并且也是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。但是電磁感應(yīng)原理只能用于交流電流的測量,同時由于存在磁芯,所以在設(shè)計中需要考慮磁性的飽和問題,磁芯的存在還導(dǎo)致了互感器的體積較大,造價昂貴。
將一次電流中的直流和交流分量分通道單獨檢測,研制了四鐵芯六繞組交直 流電流比較儀,交流分量通過傳統(tǒng)的交流比較儀方式進(jìn)行檢測,交流勵磁檢測信號經(jīng)50 Hz 的帶通濾波電路 A1 后輸出至反饋繞組;直流分量通過自平衡式雙鐵芯磁調(diào)制器進(jìn)行 檢測,直流檢測信號通過峰差解調(diào)電路對二次諧波信號解調(diào),經(jīng)過100 Hz帶通濾波電路 A2 濾除低頻及高頻諧波信號后經(jīng)信號放大器放大,然后輸出至反饋繞組,反饋繞組產(chǎn)生的磁勢與一次電流中直流磁勢相抵消,從而構(gòu)成零磁通閉環(huán)交直流測量系統(tǒng)。其研 究認(rèn)為,系統(tǒng)中的交流比較儀與直流比較儀互不影響,可以實現(xiàn)交直流同時測量。該交 直流電流比較儀變比為 2000:1,測量穩(wěn)態(tài)交流誤差小于10ppm、穩(wěn)態(tài)直流誤差小于 100ppm。但是直流測量部分采用了傳統(tǒng)的磁調(diào)制技術(shù),其解調(diào)電路和鐵芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成 本略高。加上雙鐵芯磁調(diào)制器存在虛假平衡點等問題,因此零點誤差較大,在一定程度上限制了其使用和發(fā)展霍爾電流傳感器在測量電流時可能會受到噪聲的影響,例如熱噪聲、散粒噪聲和閃爍噪聲等。
傳統(tǒng)磁通門電流傳感器常用偶次諧波檢測法來檢測被測電流值。具體的數(shù)學(xué)模型以及測量均通過在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應(yīng)繞組來實現(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)電動勢。激勵磁場的瞬時值方向呈周期性變化,磁芯的磁導(dǎo)率隨激勵磁場的改變而變化,但是沒有正負(fù)之分。偶次諧波檢測法是磁通門傳感器檢測方法中比較直白,比較簡單也是比較原始的測量方法,這一方法原理簡單,易于理解。但是由于在提取偶次諧波過程中需要進(jìn)行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié),檢測電路復(fù)雜,精度較低,溫漂較大。對于工業(yè)應(yīng)用來說,偶次諧波解調(diào)電路具有復(fù)雜性,同時受到磁材料的工業(yè)性能限制,使用這種傳感器費用較高。這種誤差可能由多種因素引起,包括但不限于:溫度變化、電氣噪聲、機械磨損以及制造過程中的不準(zhǔn)確性。淄博車規(guī)級電流傳感器定制
磁通門電流傳感器由于其寬頻響特性,可以滿足這些應(yīng)用的需求。泰州交直流電流傳感器廠家
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(jìn)了鐵芯結(jié)構(gòu)及信號解調(diào)電 路, 增加了環(huán)形鐵芯 C2 及對其進(jìn)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(gòu)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(yīng)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(jìn)行優(yōu)化。設(shè)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。泰州交直流電流傳感器廠家