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 ,且满足 I+m=-I-m=Im。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。上海分流器电流传感器案例
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。 C1 为高磁导率、低磁饱和强度的非线性铁磁材料,其上均匀 绕制匝数为 N1 的激磁绕组 W1,共同构成重要器件非线性电感 L,其绕线电阻为 RC 。分 压电阻 R1 、R2 用于设置比较器正向阈值比较电压 V+和反向阈值比较电压 V- 。采样电阻 RS 用于激磁电流信号 iex 采样。同时在 RL 自激振荡电路输出端并联反向串联的稳压二 极管 DZ1 与 DZ2 完成激励电压峰值 Vex 的设置。WP 为一次绕组,其上一次电流大小为 IP。青岛工控级电流传感器价格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。
磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种技术可测量直流和交流,具有较高的精度和灵敏度以及较低的温漂及零漂,并且降低了由磁滞现象造成的误差,提高了传感器的灵敏度、线性度,同时可利用变压器效应测量中、高频的交流。占空比模型的励磁电压电流传感器,通过数字电路测量激磁电压占空比实现信号解调,不存在开环测量时解调精度随测量范围增大而变差的问题,可实现直流大电流的开环准数字式测量。磁致伸缩电流传感器如,是一种基于磁致伸缩应变测量的铁磁材料磁通传感器,其磁芯采用铁磁材料。当磁芯机械应变时,铁磁材料磁导率变化,通过测量磁芯两端的感应电压,计算得到被测电流。双向饱和磁通门电流传感器,利用激励电流和被测电流共同作用于磁探头使磁芯交替处于正负饱和状态,测量磁感应强度为零时的磁场强度,得出被测的电流值。
当闭环零磁通交直流电流测量系统正常运行时, 环形铁芯 C1 由比较放大器 U1 进行方波激磁,而环形铁芯 C2 通过反相放大器 U2 进行方波激磁。反 相放大器 U2 为反相单比例放大器,因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 激磁电流幅值相同 而相位完全相反, 因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态。 同时当 一次绕组中电流与反馈绕组电流磁势不平衡时,将在电流检测模块的采样电阻 RS1 上检 测出与一二次磁势之差成正比的交直流采样电压信号 VRS1 ,VRS1 中直流分量大小与一二 次直流磁势之差成正比, VRS1 中交流分量大小与一二次交流磁势之差成正比, 而方向与 一次电流方向相反。信号处理电路将采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 通过高 通滤波器 HPF 后,与采样电阻 RS1 上的交直流采样电压信号 VRS1 与进行叠加得到合成 电流信号 VR12,终合成电流信号 VR12 经过低通滤波器 LPF 完成信号解调。 解调后的 误差电流信号 Ve 输入至 PI 比例积分电路完成误差控制, 其中 PI 比例积分电路输出电压 信号经 PA 功率放大电路放大后产生反馈电流 IF,通过反馈绕组 WF 在环形铁芯 C1 及 C2 上产生反馈电流磁势。当一二次磁势不平衡时, 激磁电流 iex 平均值不为 0,从而产生误 差电流信号 Ve 。通过测量电流,可以了解电路中的能量消耗、电阻、电容和电感等参数。
IC为稳态充电电流,即在理想情况下t=∞时刻,通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数,τ1=l/Rsum。在t1时刻,铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A,此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1,其满足Ip=-Ip1,I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足:iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1,βIp1可以将理解为,一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。平行型磁通门电流传感器的特征为:被测磁场与激励磁场方向平行。青岛工控级电流传感器价格
当磁芯处于非饱和状态时,磁导率近似为一个不变的常数。上海分流器电流传感器案例
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。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理,由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时,需要励磁电流对主铁芯进行磁化,而铁芯磁化曲线具有非线性特征,因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉(Insititue Nikola Tesla)研究所,其结合指零仪提出交流比较仪结构,通过外加电流源对励磁电流进行补偿,使得一二次安匝平衡,然后完成电流互感器精度的提升,其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后,加拿大学者 N.L.Kuster 等,通过对原有比较仪结 构参数进行优化,研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比较仪。随后1964 年,N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比较仪结构的基础上,将其与传统电磁式电流互 感器结构结合,提出了补偿式电流比较仪概念,所研制的宽量程补偿式交流比较仪在 5A 至1200A量程内,比例精度达到 5ppm。上海分流器电流传感器案例