零磁通交直流檢測器的信號處理電路主要包括低通濾波器LPF及高通濾波器HPF以及環(huán)形鐵芯C2及反相放大器U2及采樣電阻RS2的相關設計。保證環(huán)形鐵芯C1與環(huán)形鐵芯C2的對稱性以及激磁電流iex1與激磁電流iex2的對稱性是系統(tǒng)達到零磁通閉環(huán)測量的重要條件,因此環(huán)形鐵芯C2與環(huán)形鐵芯C1磁性參數及幾何參數完全相同,其上繞制激磁繞組W2匝數N2=N1。采樣電阻RS2選取與采樣電阻RS1同阻值、同型號電阻。反相放大器U2選擇與比較放大器U1相同型號規(guī)格的運算放大器,但在電路上構成單位比例反相放大器,其輸出端串接激磁繞組W2及采樣電阻RS2。低通濾波器LPF及高通濾波器HPF的實現方法很多。常見的濾波器包括無源RC濾波器及有源RC濾波器。有源濾波器需要外部電源供電及運算放大器,增加了電路成本及功耗。激勵磁場的瞬時值方向呈周期性變化,磁芯的磁導率隨激勵磁場的改變而變化。北京閉環(huán)電流傳感器案例
反饋繞組匝數 NF 越大,終端測量電阻 RM 阻值越小, 新型交直流電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差越小, 但式(3-20)忽略了反饋繞組的線電阻, 當匝數 較大時, 線電阻不可忽略。因此本文在設計選擇較大匝數反饋繞組后, 選擇阻值較小的 終端測量電阻 RM 阻值以減小新型交直流電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差。同時綜合考慮反饋電流 峰值、溫度特性等,選擇大功率低溫度系數的電阻。在對交直流電流傳感器的誤差傳遞函數模型建立時, 為了簡化計算并未考慮新型交 直流傳感器的磁性誤差及容性誤差。鐵芯器件的磁性誤差主要原因是繞組設計的不 對稱性, 鐵芯的漏磁通,外部的電磁干擾等其他因素導致的磁通不對稱,主鐵芯磁通不 對稱性導致了一二次磁勢平衡的假平衡現象, 終導致測量誤差。因此設計繞組時需要 選擇均勻纏繞, 對于多層繞組需要采取特殊繞法以減小鐵芯漏磁通大小。遼寧電池電流傳感器定制磁通門電流傳感器還可以用于測量其他復雜的電流信號,例如在電子電路中,進行故障診斷和電路優(yōu)化。
除了上述環(huán)節(jié),一次繞組WP由于電磁感應效應在反饋繞組WF上將產生感應電流,該過程輸入信號為一次電流IP,輸出信號為反饋繞組的激磁感抗jwLF上產生的感應電壓。根據上述關系及圖示電流參考方向,G5傳遞函數可表示為:G5=ZFNP=jwLFNP=jwμ0μeN2F(2Sc)NPNFNFlcNF此外系統(tǒng)的負反饋信號為反饋繞組WF在合成鐵芯C12中產生的反向磁勢,因此在圖3-2中負反饋環(huán)節(jié)傳遞函數直接用反饋繞組匝數NF表示。根據電流傳感器比例誤差ε定義及式(3-12)可得:ε=N(N)P(F)I(I)P(S)一IP=1+G(N)1G2G3G4(FG4G5一)N(1)F(3-18)將式(3-13)至(3-17)帶入上式進一步化簡可得:ε=ZFNP一(RM+ZF)根100%RS1NP(1)(3-19)實際電路中一次繞組通常為單匝穿心導線,因此NP=1。
目前針對復雜電流波形的測量方法一般采用對被測電流的進行分段線性化處理。實際使用的電磁原理的電流傳感器主要有電流調制型和電壓調制型。在對復雜電流進行測量時,可以對復雜電流進行傅里葉分解,在保證精度的基礎上,忽略分解后的部分高次諧波,當電壓型調制的傳感器的激勵頻率遠大于保留下來的高次諧波的頻率,可以對被測復雜波形做分段線性化處理,然后可以測量復雜電流波形。電壓調制型電流傳感器不能對電流變化劇烈的復雜電流波形進行準確的測量。因為此時激勵電壓的頻率不容易做到遠遠的大于被測電流分解后的保留諧波的頻率。當被測電流的在極短的時間中變化的很大的值,即被測電流具有很高的高頻分量時,電壓調制型電流往往不能使用。另一方面,若被測電流波形中的較大值和較小值得差距很大,此時就不能既保證對小電流的測量精度,保證對較大電流的測量準確性,所以在測量的復雜電流的波形時,電壓調制型電流傳感器并不是適用于各種場合。由于電流的變化速度很快,對電流傳感器的帶寬要求很高。
導致正半周波自激振蕩過程將不會在原 t5 時刻進入飽和區(qū),而是略 有延后,即鐵芯 C1 工作點將滯后進入負向飽和區(qū) C;而在正向飽和區(qū) A 及負向飽和區(qū) C 中,激磁電流峰值仍然滿足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非線性電感時間常數未發(fā)生變化, 因此鐵芯 C1 飽和區(qū)自激振蕩階段, 激磁電流由 I+th1 正向增大至 I+m 的時間間隔增大, 而 激磁電流由 I-th1 負向增大至 I-m 的時間間隔減小。 由上述分析可知,測量正向直流時鐵 芯工作點的特征為: 鐵芯 C1 工作在正向飽和區(qū) B 的時間大于工作在負向飽和區(qū) C 的時 間,使激磁電流 iex 波形上出現了正負半周波波形上的不對稱性。在一 次電流 IP 為正時,激磁電流 iex 在一個周波內,正半周波電流平均值小于負半周波電流 平均值, 采樣電阻 RS 上采樣電壓 VRs 一個周波內平均值為負。自激振蕩磁通門基本數學模型是平均電流模型。北京板載式電流傳感器廠家直銷
抗電磁干擾:由于磁通門傳感器是通過測量磁通量來間接測量電流的,因此它可以抵抗電磁干擾的影響。北京閉環(huán)電流傳感器案例
分流器:分流器是一種電阻型電流傳感器,它通過將待測電流分流一部分來測量電流。分流器具有測量范圍廣、精度高、響應時間快等優(yōu)點,適用于測量直流和脈沖電流。但是,分流器不適用于測量交流電流和變頻電流。 巨磁阻效應(GMR)和巨磁阻抗效應(GMI):這些是新型的磁電阻效應,具有很高的靈敏度和線性度。它們通常用于測量微弱磁場和電流,如磁通門和電流傳感器的應用。 隧道效應:隧道效應是一種物理現象,當電子通過絕緣層時,會以一定的概率穿透絕緣層并傳導電流。隧道電流傳感器利用這個效應來測量電流。它們具有很高的靈敏度和線性度,適用于低電壓、小電流的測量。北京閉環(huán)電流傳感器案例