磁场的测量按照被检测磁场的强弱可以分为弱磁场、强磁场和甚强磁场,每一种强度的磁场测量方法和手段都所有不同,而弱磁场的测量水平往往表示着磁场测量的研究水平。弱磁场的测量在人们生活中也越来越重要,在医院、在实验室、在空间飞船等领域越来越受关注,弱磁场的测量水平对国家安防建设、国家发展有着重要的意义。随着科技的发展测量技术不断进步,向着高精度、高灵敏度、小型化发展。磁场的精确测量越来越重要,所涉及的领域也越来越广,很多适应需求的高灵敏度磁传感器相继问世。磁通门电流传感器适用于动力电池电量监测和高精度电流监测等应用场合,如电动汽车电池管理系统。九江芯片式电流传感器价格VRS1 为采样电阻 RS1 上电...
为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害,在 不影响交流测量精度的同时,能对直流分量进行监测,是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月,其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》,提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念,而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一,因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。磁场测量是电磁测量技术的一个重要分支,在工业生产和学习研究中的许多领域都要涉及到磁场测量的问题。厦门纳吉伏电流传感器价钱其中Ith为铁芯C...
新型交直流传感器的误差影响因素包括: 误差控制电路比例环 节比例系数 KPI 、积分环节的积分时间常数 τ1 、反馈绕组 WF 的复阻抗 ZF 、激磁绕组匝 数 N1、反馈绕组匝数 NF、终端测量电阻 RM 及采样电阻 RS1。通过减小终端测量电阻 RM 阻值, 降低激磁绕组匝数 N1 ,增大采样电阻 RS1 阻值, 及增大各个放大电路开环增益均 可降低新型交直流电流传感器的稳态误差。传统铁磁元件分析过程中常见的影响因素, 系统的磁性误差, 如外界电磁干扰、绕组绕线的不均匀性导致的漏磁通及铁磁元件本身 漏磁通的影响, 以及一次绕组偏心导致的一次绕组磁势不对称所带来的误差, 在系统建模中...
导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t5 时刻进入饱和区,而是略 有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入负向饱和区 C;而在正向饱和区 A 及负向饱和区 C 中,激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非线性电感时间常数未发生变化, 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段, 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m 的时间间隔增大, 而 激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔减小。 由上述分析可知,测量正向直流时铁 芯工作点的特征为: 铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间大于工作在负向饱和区 C 的时 间,使激磁电流 iex 波形上出现了正负半周波...
同理,双铁芯结构下,由于反馈绕组同时均匀绕制在两环形铁芯C1及C2上,可以对铁芯C1,C2列写磁势方程可以得到:C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0(3-5)(3-6)单独看式(3-4),与其式(3-5)及式(3-6),其结构相同,即单个铁芯在闭环电流测量时,其磁势方程一致,主要是因为铁芯的磁势方程与铁芯上所缠绕的绕组及其通过的电流有关,但值得注意的是,通过观察式(3-4)至式(3-6),对于两种测量方案而言,单个铁芯均无法完成一次电流磁势NPIP与反馈电流磁势NFIF相平衡,在单个铁芯上总是存在激磁电流磁势,这与传统电流互感器一致,激磁电流就是...
比较各个铁芯的矩形比及磁导率参数可知,铁基纳米晶不仅磁导率高、磁饱和强度大且矩形比高,可保证铁芯饱和激磁电流阈值较小,易于进入正负交替饱和状态,因此本文选择了铁基纳米晶作为铁芯材料。磁芯材料的尺寸取决于一次穿心导体的几何尺寸,铁芯形状选择为环形铁芯形状。经查阅相关资料,本文考虑配网用500A母排尺寸及传感器缠绕各个绕组及加装外壳尺寸后的内径裕量,终设计环形铁芯C1及C2内径大小d:75mm,外径大小D:85mm,纵向高度h:10mm。同时铁芯截面面积SC及平均磁路长度le满足下式:近年来,又出现一种新的巨磁阻抗效应传感器。株洲化成分容电流传感器厂家无锡纳吉伏针对的电流测量场景主要是一二次融合背...
电源系统中在一些情况下会产生很大的脉冲电流,脉冲电流的存在时间短,但是会对整个电源系统造成极大的损害。此时的电流的 波形的属于复杂的电流波形,同时电流波形变化剧烈。无锡纳吉伏公司针对这样的情况,设计了新型电流传感器。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害,必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量,以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中,脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多,甚至相差几个数量级,一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度,同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流,所以研究可以同时测量脉冲...
充电至t1时刻后,由于铁芯C1饱和,激磁感抗ZL迅速变小,因此t1~t2期间,激磁电流iex迅速增大,当激磁电流iex达到充电电流Im=ρVOH/RS时,电路环路增益11ρAv>>1满足振荡电路起振条件,方波激磁电压发生反转,输出电压由正向峰值电压VOH变为反向峰值电压VOL,即t2时刻,VO=VOL。t2时刻起,铁芯C1工作点由正向饱和区B开始向线性区A移动。在t2~t3期间,铁芯C1仍工作于正向饱和区B,激磁感抗ZL小,而输出方波电压反向,此时加在非线性电感L上反相端电压V-=ρVOL,产生的充电电流反向,因此非线性电感L开始迅速放电,激磁电流iex开始降低,于t3时刻激磁电流iex降至正...
式(3-3)表明新型交直流电流传感器灵敏度与终端测量电阻 RM 阻值成正比,与 反馈绕组匝数 NF 成反比。负号没有实际意义,表示输出与输入信号反相。同时,由于环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态,采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 中的交直流电流信号理论上与 VRS1 幅值相同,而方向相 反。下一节将具体介绍反向激磁的环形铁芯 C2 在系统中的具体作用。新型交直流传感器是基于 PI 比例积分放大电路进行误差控制的,理论上比例积分 环节将会保证系统稳态误差为 0,而实际上闭环交直流传感器工作的电磁环境更为复杂, 在输入端除了一次绕组 WP 中交直流...
时间差型磁通门(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的获得来源于实验:磁通门调峰法。调峰法实验的具体过程如下:被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。记录下磁通门输出信号在这一时刻的偏移位置,然后再将被测磁场移除。将通电线圈放置在与被测磁场相同的磁通门轴向方向上,从零增大通电线圈电流幅值直到使磁通门信号的输出重新移动到刚才记录的位置。通过通电电流的大小以及磁芯上线圈匝数,被测磁场的大小便可以计算出来。但是由于当时的频率计值等数字化器件的发展程度不高,因此磁通门调峰法实验只是作为一个实验现象来研究而未做更深入的探讨。RTD...
充电至t1时刻后,由于铁芯C1饱和,激磁感抗ZL迅速变小,因此t1~t2期间,激磁电流iex迅速增大,当激磁电流iex达到充电电流Im=ρVOH/RS时,电路环路增益11ρAv>>1满足振荡电路起振条件,方波激磁电压发生反转,输出电压由正向峰值电压VOH变为反向峰值电压VOL,即t2时刻,VO=VOL。t2时刻起,铁芯C1工作点由正向饱和区B开始向线性区A移动。在t2~t3期间,铁芯C1仍工作于正向饱和区B,激磁感抗ZL小,而输出方波电压反向,此时加在非线性电感L上反相端电压V-=ρVOL,产生的充电电流反向,因此非线性电感L开始迅速放电,激磁电流iex开始降低,于t3时刻激磁电流iex降至正...
磁通门探头的磁通变化由激励电流以及初级被测电流的共同变化得出,引入了闭环结构,由于被测初级电流上的存在引起电感值变化,应用闭环原理进行检测以及补偿,补偿电流Zs输入到传感器的次级线圈中,使得开口处场强为0,电感返回至一个参考值。初级电流和次级电流的关系就会由匝数比很明确的给出来。无锡纳吉伏提出了一种紧凑式结构的磁通门传感器,该结构减少了一个磁芯, 应用套环式双磁芯,内部环形磁芯及缠绕在其上的反馈以及激励线圈与初级线圈应用积分反馈式磁通门电流传感器测量方式。外部环绕着反馈线圈的环形磁芯与初级线圈构成电流互感器用以测量高频交流电。这一结构的提出进一步减小了测量探头的体积及功耗。但是却是以付出精确度...
电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现,然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题,励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿,因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。中国计量科学研究院的张钟华院士,提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法,其方案设计了三铁芯四绕组的零磁通闭环测量结构[。 其中利用磁积分器进行交流谐波信号的检测,利用双铁芯自激振荡磁通门传感器进行直流信号检测,并设计了感应纹波抑制电路,从而对自激振荡磁通门传感器进行了线性度精度的优化。当无被测...
高频电力电子装置无论是应用于工业矿产中的电动机车,在风机水泵的交流调速,还是新能源发电中的风电并网转换技术以及对多余能量的存储和使用等多个方面,都需要在复杂环境下对电流进行检测,因此对电流传感器的温度特性及精确度的要求较高。随着电力电子高频化的进一步发展,可以在高温环境下测量复杂电流波形的电流传感器的研制具有很大的价值和应用潜力。目前存在的电流检测技术和方法有很多,根据测量方法和方式的不同,电流传感器可分为非隔离式与电隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括 霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current tr...
将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测,研制了四铁芯六绕组交直 流电流比较仪,交流分量通过传统的交流比较仪方式进行检测,交流励磁检测信号经50 Hz 的带通滤波电路 A1 后输出至反馈绕组;直流分量通过自平衡式双铁芯磁调制器进行 检测,直流检测信号通过峰差解调电路对二次谐波信号解调,经过100 Hz带通滤波电路 A2 滤除低频及高频谐波信号后经信号放大器放大,然后输出至反馈绕组,反馈绕组产生的磁势与一次电流中直流磁势相抵消,从而构成零磁通闭环交直流测量系统。其研 究认为,系统中的交流比较仪与直流比较仪互不影响,可以实现交直流同时测量。该交 直流电流比较仪变比为 2000:1,测量稳态交流...
当测量交直流电流时,环形铁芯C1处于正向激磁状态,在采样电阻RS1上将产生正比于一次交直流电流的有用低频信号VL1,包括直流分量信号Vdc及工频交流信号Vfac,同时也会产生高频无用交流分量VH1。由于环形铁芯C2激磁状态与铁芯C1完全相反,因此在采样电阻RS2上可以检测到反向的低频信号VL2及反向的无用交流分量VH2。对于环形铁芯C2而言,其与环形铁芯C1反相端支路对称,而缺少正向端电路部分,因此环形铁芯C2在振荡过程中激磁电流的平均电流与一次侧交直流电流线性关系较差,低频信号VL2为无用低频信号。根据上述分析,可以得到合成信号VR12表达式如下:VR12=VR+VR=VL1+(VH1+VH...
新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器,其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3-1所示。其包括环形铁芯C1和C2,及激磁绕组W1,激磁绕组W2和分压电阻R1,R2。比较放大器U1,单位反向放大器U2,采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择,磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度,并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知,铁芯材料需要选择非线性程度高,即磁导率高,磁饱和强度高,矫顽力低的磁性材料。通过高灵活度解决用户侧储能系统痛点。厦门磁调制电流传感器厂家直销无锡纳吉伏公司结合自激振荡磁通门技术与传统电流比较仪...
电流传感器的工作原理有多种,其中一种是通过分流器来工作的。分流器其实是一个具有已知欧姆值的电阻器。当电流通过分流器时,就会在分流器上产生一个电压,这个电压与通过的分流器的电流成正比。这就是欧姆定律的应用,即电压等于电阻乘以电流。利用这个原理,我们可以准确地测量交流和直流电流。 另外一种测量电流的方法是使用磁场。霍尔效应电流传感器就是利用磁场来测量电流的一种设备。当电流通过一个导体时,会产生一个垂直于导体表面的磁场,这个磁场会产生一个与磁场强度成比例的电压。这个电压可以使用安培定律来计算流过导体的电流量。 电流传感器的种类很多,有不同的测量技术,初级电流也会因波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素...
PCS是储能系统中电池与电网之间的桥梁,通过监控与调度系统的调配,实施有效和安全的储能和放电管理。在储能模式下,PCS将电网的交流电转变为直流电给电池组充电,而在并网发电模式下,PCS将电池的直流电转变为交流电进行并网发电。因此,PCS需要具备以下特性: 可以双向工作,既可工作在逆变模式,也可工作在整流模式; 正常工作时,电流波形呈现正弦波形,尽可能地不向电网注入直流分量以及低频谐波; 有功功率和无功功率可以大范围地调节。电流是物理学中的一个基本物理量,电流测量是电气测量中必不可少的一部分。南京电流传感器价钱特别地,在t3时刻为自激振荡正半周期的结束时刻,此时电路正向充电过程结束,电路输出激...
根据自激振荡磁通门传感器线性度设计原则设计饱和阈值电流 Ith,激磁电流峰值 Im 以满足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流检测器由比较放大器 U1 供电,因此需要考虑比较放 大器 U1 的带载能力及 U1 的各项性能参数对自激振荡磁通门传感器测量精度的影响。选 择高精密运算放大器 OP27G,为双电源供电,供电电压大为±15 V,带 100 欧负载 下,输出电流可达 40 mA,属于大电流输出型运算放大器。同时 OP27G 运算放大器具 有频带宽,噪声小的特点,其输入失调电流小于 35 nA,单位增益带宽积为 8 MHz,当 测量低于 10 Hz 的低频信号,其电路噪声峰值小于 80 n...
高频电力电子装置无论是应用于工业矿产中的电动机车,在风机水泵的交流调速,还是新能源发电中的风电并网转换技术以及对多余能量的存储和使用等多个方面,都需要在复杂环境下对电流进行检测,因此对电流传感器的温度特性及精确度的要求较高。随着电力电子高频化的进一步发展,可以在高温环境下测量复杂电流波形的电流传感器的研制具有很大的价值和应用潜力。目前存在的电流检测技术和方法有很多,根据测量方法和方式的不同,电流传感器可分为非隔离式与电隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括 霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current tr...
(1)交流电流对直流电流测量精度的影响测试交流分量对直流测量的影响时,在交直流传感器上均匀绕制直流绕组,其匝数Nd=30,分别测试在25A交流和250A交流时,交直流电流传感器对于直流电流的测量误差。红色曲线为0.05级直流电流互感器比差限值曲线,黄色曲线为250A交流下直流误差曲线,黑色曲线为25A交流下直流误差曲线。由图5-6可知,在25A及250A交流分量下,直流测量仍满足0.05级直流误差限值。交流分量大小对新型交直流电流传感器直流测量误差无明显影响。因此,本文设计的新型交直流电流传感器可完成不同交流分量下直流电流高精度测量。(2)直流分量对交流电流测量精度的影响在实验过程中,受限于传...
实际自激振荡磁通门传感器基于 RL自激振荡电路完成对被测电流信号的磁调制过 程,其中使用比较器电路正反馈模式配合非线性电感完成自激振荡过程。分析一次侧电流 IP 为 0 的初始情况下,自激振荡磁通门电路起振过程中铁芯工 作点及激磁电流变化情况。正常工作时方波激磁电压 Vex 波形及通过非线性电感 L 的激 磁电流 iex 波形如图 2-3 所示, RL 多谐振荡电路开环增益为 Av ,输出方波电压正向峰 值为 VOH ,反向峰值为 VOL 。假设正向激磁电流阈值 I+th ,反向激磁电流阈值 I-th ,且满 足 I+th=-I-th=Ith 。正向充电电流 I+m ,反向充电电流 I-m ,...
常用的变流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虚拟同步机控制四种方式。这些控制策略可以实现对PCS的精确控制,以满足不同的应用需求。 无锡纳吉伏研发的CTC系列和CTD系列电流传感器是基于零磁通和磁调制原理的高精度电流传感器,为交流或直流检测提供了更加经济、精确的解决方案。这些传感器可以用于电机控制、负载检测和负载管理、电源和DC-DC转换器、光伏逆变器、UPS、过流保护和中低功率变频器电流检测等应用。这些应用领域都需要对电流进行精确测量和控制,无锡纳吉伏研发的电流传感器可以满足这些需求,为系统的稳定运行提供保障。在电动汽车中,电流测量可以帮助驾驶员了解电池的充电状态和放电效率,以确保...
当一二次磁势平衡时,环形铁芯C1及C2磁势平衡方程满足:NPIP+NFIF=0(3-1)由式(3-1)可知,当系统达到平衡时,一次电流与反馈电流成比例,比例系数为NF/NP。即通过测量反馈绕组中的电流幅值大小即可对一次交直流电流幅值进行测量,反馈电流的相位与一次电流相位相反。实际新型交直流传感器通过测量串接在反馈绕组中的终端测量电阻RM上的终端测量电压信号VRM间接完成反馈电流测量,终端测量电压信号VRM与一次电流IP满足:I=IF=NNR(3-2)式(3-2)表明终端测量电压信号VRM与一次电流IP成比例,其中负号表示两者相位相反。同时根据式(3-2)可得新型交直流电流传感器的灵敏度SD1为...
磁场的测量按照被检测磁场的强弱可以分为弱磁场、强磁场和甚强磁场,每一种强度的磁场测量方法和手段都所有不同,而弱磁场的测量水平往往表示着磁场测量的研究水平。弱磁场的测量在人们生活中也越来越重要,在医院、在实验室、在空间飞船等领域越来越受关注,弱磁场的测量水平对国家安防建设、国家发展有着重要的意义。随着科技的发展测量技术不断进步,向着高精度、高灵敏度、小型化发展。磁场的精确测量越来越重要,所涉及的领域也越来越广,很多适应需求的高灵敏度磁传感器相继问世。将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测研制了四铁芯六绕组交直流电流比较仪。佛山测量级电流传感器假设功率放大电路性能优越,在设计检测带宽内闭环增益...
导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t5 时刻进入饱和区,而是略 有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入负向饱和区 C;而在正向饱和区 A 及负向饱和区 C 中,激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非线性电感时间常数未发生变化, 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段, 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m 的时间间隔增大, 而 激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔减小。 由上述分析可知,测量正向直流时铁 芯工作点的特征为: 铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间大于工作在负向饱和区 C 的时 间,使激磁电流 iex 波形上出现了正负半周波...
当一二次磁势平衡时,环形铁芯C1及C2磁势平衡方程满足:NPIP+NFIF=0(3-1)由式(3-1)可知,当系统达到平衡时,一次电流与反馈电流成比例,比例系数为NF/NP。即通过测量反馈绕组中的电流幅值大小即可对一次交直流电流幅值进行测量,反馈电流的相位与一次电流相位相反。实际新型交直流传感器通过测量串接在反馈绕组中的终端测量电阻RM上的终端测量电压信号VRM间接完成反馈电流测量,终端测量电压信号VRM与一次电流IP满足:I=IF=NNR(3-2)式(3-2)表明终端测量电压信号VRM与一次电流IP成比例,其中负号表示两者相位相反。同时根据式(3-2)可得新型交直流电流传感器的灵敏度SD1为...
配网用电流传感器多用于电能计量, 其主要性能指标为其交流计量误差[60, 61]。实验 时在全量程范围进行交流性能测试, 根据《测量用电流互感器检定规程》,所研制的 500 A 交直流电流传感器, 交流测试范围为 0~600 A,实验时直流电流源输出为 0 ,直流绕 组断开,通过调节升流器旋钮调节一次侧交流大小, 测试了正反行程 5%、20%、100% 、 120%额定电流下新型交直流传感器比差角差。红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角差误差限值曲线, 黄色曲线为反行程交流比差和角差误差曲线, 黑色曲线为正行程交流比差和角差误差曲 线。霍尔电流传感器的灵敏度可能会受到温度、磁场强度和...
然交流比较仪和直流比较仪均不适宜直接用于交直流电流测量,但在电流检测方法、电磁理论分析与结构设计上对于交直流电流测量具有宝贵的借鉴意义,交直流电流比较仪及交直流电流传感器的闭环测量系统,均基于上述交流比较仪及直流比较仪的系统组成及结构,其中磁调制方法广泛应用于精密电流测量领域。因此,本文对磁调制方法在于交直流电流检测中的应用做进一步研究,从而完成交直流电流传感器研制。国外较早进行交直流检测研究的是加拿大的EddySo教授,1993年共同提出了开口式高精度交直流电流测量方法。磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种抗干扰能力主要归功于它的激励磁场持续振荡的特性。泰州LEM电流传感器价格电压...