磁通門傳感器是一種根據(jù)電磁感應現(xiàn)象加以改造的變壓器式的器件，只是它的變壓器效應是用于對外界被測磁場進行調(diào)制。它的基本原理可以由法拉第電磁感應定律進行解釋。磁通門傳感器是采用某些高導磁率，低矯頑力的軟磁材料（例如坡莫合金）作為磁芯，磁芯上纏繞有激勵線圈和感應線圈。在激勵線圈中通入交變電流，則在其產(chǎn)生的激勵磁場的作用下，感應線圈中產(chǎn)生由外界環(huán)境磁場調(diào)制而成的感應電勢。該電勢包含了激勵信號頻率的各個偶次諧波分量，通過后續(xù)的各種傳感器信號處理電路，利用諧波法對感應電勢進行檢測處理，使得該電勢與外界被測磁場成正比。又因為磁通門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，所以該傳感器又稱為磁飽和傳感器。與磁通門相關(guān)的技術(shù)問世于20世紀30年代初期，首先在1931年，Thomas申請了關(guān)于磁通門的一項知識產(chǎn)權(quán)，接著，有關(guān)科學家們根據(jù)與磁現(xiàn)象相關(guān)的各種大量的實驗，總結(jié)并提出磁通門技術(shù)的工作原理，且當時的實驗精度達到了納特（nT）級別。隨后各國的科學家們對與磁通門相關(guān)的技術(shù)做了進一步的實驗和探討研究，從而證實了磁通門技術(shù)的實用性和可發(fā)展性，在隨后的幾十年里，利用該技術(shù)制造的各種儀器得到了不斷的改進和完善。當電流傳感器工作時，激勵線圈中加載一固定頻率、固定波形的交變電流進行激勵使磁芯往復磁化達到飽和。重慶電池組電流傳感器報價

反饋繞組匝數(shù) 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(shù) 較大時， 線電阻不可忽略。因此本文在設(shè)計選擇較大匝數(shù)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(shù)的電阻。在對交直流電流傳感器的誤差傳遞函數(shù)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(shè)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(xiàn)象， 終導致測量誤差。因此設(shè)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。重慶交直流電流傳感器設(shè)計標準溫度變化和電氣噪聲可能是影響分流器精度的主要因素。

假設(shè)功率放大電路性能優(yōu)越，在設(shè)計檢測帶寬內(nèi)閉環(huán)增益大，輸出紋波電流小，輸出穩(wěn)定。則G3可用其閉環(huán)增益KPA表示其傳遞函數(shù)為：G3=KPA（3－15）電流反饋模塊輸入信號為反饋繞組WF兩端電壓信號，即功率放大電路輸出電壓信號。其輸出信號為流過終端測量電阻RM的反饋電流信號IF。根據(jù)上述關(guān)系，可推導電流反饋模塊G4的傳遞函數(shù)為：G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)（3－16）式（3－16）中，ZF為反饋繞組WF的復阻抗，忽略其電阻值，用反饋繞組的激磁感抗jwLF表示；根據(jù)激磁電感與磁路參數(shù)關(guān)系進一步對公式進行化簡，式中l(wèi)c為合成鐵芯C12的平均磁路長度，μe為合成鐵芯C12的有效磁導率，SC為單個鐵芯的截面面積，合成鐵芯C12的截面面積為2SC。

無錫納吉伏研制的新型交直流測量傳感器包括電流檢測、信號解調(diào)、誤差控制、電流反饋等多個模塊，可建立基于各模塊的系統(tǒng)誤差模型和誤差傳遞函數(shù)，為各個模塊參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及進一步減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測量誤差提供理論依據(jù)。首先對各模塊進行數(shù)學建模，其中電流檢測模塊包含兩個非線性環(huán)形鐵芯，環(huán)形鐵芯C1與C2始終工作在完全相反的激磁狀態(tài)，而環(huán)形鐵芯C1與C2材料參數(shù)一致，電路參數(shù)也保持一致，若從系統(tǒng)的觀點將兩個鐵芯看做一個整體，當系統(tǒng)穩(wěn)定時雖然單個鐵芯的工作狀態(tài)相反，但整體上看兩者均工作在零磁通狀態(tài)下，也就是說當系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)，此時雖然鐵芯C1和C2分別都是非線性磁性元件，而整體上激磁磁通為0，整體可以看作工作在線性區(qū)的合成磁性元件C12。合成磁性元件的鐵芯參數(shù)與原單個鐵芯的磁性參數(shù)一致，即有效磁導率，磁飽和強度等參數(shù)相同，而幾何參數(shù)中，合成鐵芯C12截面面積為單個鐵芯截面面積的2倍，有效磁路長度與單個鐵芯有效磁路長度相同。同時，忽略磁滯損耗及渦流損耗，仍選取三折線模型對合成鐵芯C12進行建模。通過對兩個非線性環(huán)形鐵芯的激磁過程分析并整體建模，可將非線性問題近似簡化為線性問題，從而可以從線性系統(tǒng)的角度對系統(tǒng)模型進行分析。助電子式補償電路檢測勵磁磁勢并輸出相應比例補償勵磁電流，采用該方法電子補償式交流比較儀整機功耗降低。

根據(jù)前述假設(shè)，Im<<IC且在線性區(qū)A激磁電感L遠大于飽和區(qū)B、C激磁電感l(wèi)，因此τ2>>τ1，因此式（2－31）進一步化簡得：T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)（2－32）根據(jù)式（2－27）（2－30）（2－32）可求得激磁電壓信號Vex在一個周波內(nèi)平均電壓Vav滿足：Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout（2－33）根據(jù)前述假設(shè)Ith<<IC可進一步對式（2-33）分母進行化簡，帶入下列表達式IC=Vout/Rsum，β=Np/N1，iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可進一步得激磁電流平均值iav滿足：iav=一（2－34）式（2－34）即為平均電流模型基于磁化曲線的分段線性化模型所得激磁電流與一次電流之間的定量關(guān)系式，即自激振蕩磁通門電路激磁電流平均值與一次電流之間呈線性比例關(guān)系，且激磁電流平均值正負與一次電流方向相關(guān)。自激振蕩磁通門電路可以識別電流方向且激磁電流平均值與一次電流量值線性相關(guān)，這便為自激振蕩磁通門電路測量交流及交直流提供了理論上的可行性，現(xiàn)對IP為交直流電流時，自激振蕩磁通門電路測量原理進行分析。激勵磁場振蕩產(chǎn)生一個交變的磁場，這個交變的磁場會在被測導體中感應出電流。青島新能源電流傳感器設(shè)計標準

磁通門電流傳感器由于其寬頻響特性，可以滿足這些應用的需求。重慶電池組電流傳感器報價

式（3－3）表明新型交直流電流傳感器靈敏度與終端測量電阻 RM  阻值成正比，與 反饋繞組匝數(shù) NF 成反比。負號沒有實際意義，表示輸出與輸入信號反相。同時，由于環(huán)形鐵芯 C1 與環(huán)形鐵芯 C2 工作在完全相反的激磁狀態(tài)，采樣電阻 RS2 上的交直流采樣電壓信號 VRS2  中的交直流電流信號理論上與 VRS1  幅值相同，而方向相 反。下一節(jié)將具體介紹反向激磁的環(huán)形鐵芯 C2 在系統(tǒng)中的具體作用。新型交直流傳感器是基于 PI  比例積分放大電路進行誤差控制的，理論上比例積分 環(huán)節(jié)將會保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為 0，而實際上閉環(huán)交直流傳感器工作的電磁環(huán)境更為復雜， 在輸入端除了一次繞組 WP 中交直流電流 IP 外，還有在環(huán)形鐵芯 C1 上激磁繞組 W1 端的 激磁電壓 Vex1 ，在輸出端存在反饋繞組 WF  中的反饋電流。重慶電池組電流傳感器報價