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(wú)用高頻分量。將高通濾波器HPF濾波后信號(hào)V’Rs2與采樣電阻Rs1上電壓信號(hào)疊加后合成電壓信號(hào)VR12完成信號(hào)解調(diào),VR12中有用低頻信號(hào)為直流分量及工頻50Hz交流,故低通濾波器LPF截止頻率應(yīng)大于50Hz,通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì),實(shí)際LPF的截止頻率設(shè)計(jì)為59Hz。設(shè)計(jì)HPF的截止頻率為59Hz,以完成對(duì)采樣電阻Rs2上的激磁電壓信號(hào)的采樣并通過(guò)HPF取出其反向無(wú)用高頻分量。磁通門(mén)電流傳感器利用磁通門(mén)原理來(lái)測(cè)量電流,具有精度高、穩(wěn)定性好、線性度好等優(yōu)點(diǎn)。蘇州分流器電流傳感器定制
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。常州分流器電流傳感器廠家磁通門(mén)電流傳感器由于其寬頻響特性,可以滿(mǎn)足這些應(yīng)用的需求。
巨磁阻(GMR)效應(yīng)在微小磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新性的改變,尤其在利用渦流傳感器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)方面取得了很大的進(jìn)展。巨磁阻傳感器具有低功耗、尺寸小、高靈敏度以及頻率與靈敏度的不相關(guān)性等特點(diǎn);同霍爾傳感器相同,巨磁阻芯片是傳感器的主要組成部分,一般也容易受到環(huán)境中磁場(chǎng)的干擾,不適用于電磁環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境,對(duì)復(fù)雜波形電流也不能做出準(zhǔn)確的檢測(cè)。磁通門(mén)傳感器(Fluxgatecurrentsensor),一開(kāi)始主要用于弱磁場(chǎng)的檢測(cè),比如地磁場(chǎng)檢測(cè)、鐵礦石檢測(cè)、位移檢測(cè)和管道泄漏檢測(cè)等方面。隨著這種技術(shù)的發(fā)展,磁通-2-門(mén)傳感器廣泛應(yīng)用于太空探測(cè)和地質(zhì)勘探中。磁通門(mén)電流傳感器的結(jié)構(gòu)類(lèi)似霍爾電流傳感器,是基于檢測(cè)磁路的飽和特性而設(shè)計(jì)的。磁通門(mén)電流傳感器采用高磁導(dǎo)率的磁芯,通過(guò)磁芯的交替飽和,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和被測(cè)電流之間存在著一定的數(shù)量關(guān)系,從而可以得到被測(cè)電流。它實(shí)際上檢測(cè)磁場(chǎng)的變化,通過(guò)磁與電的聯(lián)系來(lái)得到被測(cè)電流。近幾年,隨著軟磁材料的發(fā)展和電子元器件的革新,磁通門(mén)電流傳感器的性能不斷提高,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,受到越來(lái)越多的關(guān)注。
IP<0 時(shí)激磁電壓波形 Vex 及激磁電流波形,圖中紅色曲線 為 IP=0 時(shí)激磁電流波形。為方便下一節(jié)對(duì)自激振蕩磁通門(mén)傳感器建模,將零點(diǎn)選擇為激磁電流達(dá)到反向充電電流 I-m 時(shí)刻,此時(shí)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(mǎn)足 I-th1=I-th-βIp,此時(shí)新的振蕩過(guò)程將不同于原 IP=0 時(shí)自激振蕩過(guò)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(guò)程將 不會(huì)在原時(shí)刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將提前進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū) C; 同時(shí),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(shì), 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(mǎn)足 I+th1=I+th-βIp 。激勵(lì)磁場(chǎng)振蕩產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng),這個(gè)交變的磁場(chǎng)會(huì)在被測(cè)導(dǎo)體中感應(yīng)出電流。
新型交直流傳感器的環(huán)節(jié)是零磁通交直流檢測(cè)器,其線性度制約了整體閉環(huán)測(cè)量方案的精度。本文設(shè)計(jì)的零磁通交直流檢測(cè)器如圖3-1所示。其包括環(huán)形鐵芯C1和C2,及激磁繞組W1,激磁繞組W2和分壓電阻R1,R2。比較放大器U1,單位反向放大器U2,采樣電阻RS1和RS2。首先確定磁芯尺寸及磁性材料選擇,磁性材料各項(xiàng)參數(shù)直接影響到所設(shè)計(jì)零磁通交直流檢測(cè)器的靈敏度,并對(duì)電路設(shè)計(jì)參數(shù)有所限制[57]。根據(jù)第2章分析可知,鐵芯材料需要選擇非線性程度高,即磁導(dǎo)率高,磁飽和強(qiáng)度高,矯頑力低的磁性材料。在電動(dòng)汽車(chē)中,電流測(cè)量可以幫助駕駛員了解電池的充電狀態(tài)和放電效率,以確保車(chē)輛的安全和高效運(yùn)行;北京儲(chǔ)能電池測(cè)試電流傳感器哪家便宜
霍爾電流傳感器在測(cè)量電流時(shí)可能會(huì)受到噪聲的影響,例如熱噪聲、散粒噪聲和閃爍噪聲等。蘇州分流器電流傳感器定制
根據(jù)自激振蕩磁通門(mén)原理可知,通過(guò)在一個(gè)周波內(nèi)對(duì)激磁電流 iex 積分計(jì)算平均激 磁電流, 再乘以采樣電阻阻值可獲取激磁電壓平均值, 即可獲得與一次電流相關(guān)的電壓 信號(hào)。但由于式(2-23)復(fù)雜, 積分計(jì)算方法數(shù)據(jù)量龐大。同時(shí)根據(jù)分析 可知, 由于一次電流 Ip 的影響, 在不同一次電流下, 單個(gè)周期內(nèi)正半周波與負(fù)半周波將會(huì)發(fā)生滯后或超前的現(xiàn)象, 從激磁電壓周期變化觀點(diǎn)來(lái)看, 當(dāng) Ip=0 時(shí), 采樣電壓 VRs 一 個(gè)周波內(nèi)正向周波時(shí)間等于負(fù)向周波時(shí)間,即 TP=TN ;當(dāng) Ip>0 時(shí),采樣電壓 VRs 一個(gè)周 波內(nèi)正向周波時(shí)間小于負(fù)向周波時(shí)間,即 TP<TN ;當(dāng) Ip<0 時(shí),采樣電壓 VRs 一個(gè)周波正 向周波時(shí)間大于負(fù)向周波時(shí)間, 即 TP>TN;而激磁電壓只有兩個(gè)離散值正向峰值電壓 VOH 和反向峰值電壓 VOL ,且滿(mǎn)足-VOL=VOH=Vout。因此, 通過(guò)計(jì)算激磁電壓在一個(gè)周波內(nèi)的 平均值, 以反向觀察激磁電流在一個(gè)周波內(nèi)的變化更為簡(jiǎn)單。蘇州分流器電流傳感器定制