磁通门电流传感器在MRI（磁共振成像）中有广泛的应用。MRI是一种非侵入性且无辐射的医学成像技术，通过使用强磁场和无线电波来生成身体内部的高分辨率影像。当磁芯被周期性变化的激励磁场作用时，磁芯的状态便会周期性地磁化至正负饱和状态，并在其间往返。周期性的往返于两个稳态点(势能函数的低点)的这一过程可以用双稳态势能函数来表示。磁通门电流传感器被用于监测梯度线圈的电流变化，以确保梯度线圈的准确控制和调节，从而获得高质量的图像。 射频线圈控制：MRI系统使用射频线圈来发送和接收无线电波信号，以图像化身体结构和组织。磁通门电流传感器被用于监测射频线圈的电流变化，以帮助调节射频线圈的功率和频率，确保信号的...

目前针对复杂电流波形的测量方法一般采用对被测电流的进行分段线性化处理。实际使用的电磁原理的电流传感器主要有电流调制型和电压调制型。在对复杂电流进行测量时，可以对复杂电流进行傅里叶分解，在保证精度的基础上，忽略分解后的部分高次谐波，当电压型调制的传感器的激励频率远大于保留下来的高次谐波的频率，可以对被测复杂波形做分段线性化处理，然后可以测量复杂电流波形。电压调制型电流传感器不能对电流变化剧烈的复杂电流波形进行准确的测量。因为此时激励电压的频率不容易做到远远的大于被测电流分解后的保留谐波的频率。当被测电流的在极短的时间中变化的很大的值，即被测电流具有很高的高频分量时，电压调制型电流往往不能使用。另...

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...

零磁通交直流检测器的信号处理电路主要包括低通滤波器LPF及高通滤波器HPF以及环形铁芯C2及反相放大器U2及采样电阻RS2的相关设计。保证环形铁芯C1与环形铁芯C2的对称性以及激磁电流iex1与激磁电流iex2的对称性是系统达到零磁通闭环测量的重要条件，因此环形铁芯C2与环形铁芯C1磁性参数及几何参数完全相同，其上绕制激磁绕组W2匝数N2=N1。采样电阻RS2选取与采样电阻RS1同阻值、同型号电阻。反相放大器U2选择与比较放大器U1相同型号规格的运算放大器，但在电路上构成单位比例反相放大器，其输出端串接激磁绕组W2及采样电阻RS2。低通滤波器LPF及高通滤波器HPF的实现方法很多。常见的滤波器...

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 ，...

上世纪初，罗格夫斯基提出了一种可以用空心线圈测量磁场强度的方法，并且发表了论文：TheMeasurementofMagnetMotiveForce，这种线圈被命名为罗氏线圈。在后来的研究中，Cooper的人证明了可以用罗氏线圈来测量脉冲电流，为后来的应用奠定了基础。初期因为罗氏线圈对电流测量的精度问题，人们对罗氏线圈并不重视，直到上世纪60年代科学家改进了罗氏线圈的结构，从而提高了对电流测量精度，罗氏线圈重新得到了重视。到上世纪80年代，罗氏线圈的研究越发成熟，基本上实现了系列化和产业化，它的应用也得到了进一步的推广。罗氏线圈具有其独特的结构，所以不需要考虑铁芯所引起的问题，相比于传统电磁式电...

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...

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。锂电储能产业...

误差控制电路由PI环节构成，其直流开环增益越大越好，同时要求所选择运算放大器失调电压小，单位增益带宽大，选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路，以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类，B类，AB类，D类，H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中，为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗，D类功率放大电路，H类功率放大电路常有出现，但该类功率放大电路输出纹波较大，因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波，本文选择了传统AB类功率放大电路，...

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...

其中一次绕组 WP 中流过一次电流为 IP ，匝数为 NP 。一次电流绕组穿过环形铁芯 C1 及 C2 的中心，铁芯 C1 上均匀绕制有匝数为 N1 的激磁绕组 W1 ，铁芯 C2 上均匀绕制 有匝数为 N2 的激磁绕组 W2 。同时环形铁芯 C1 及 C2 上同时均匀缠绕有匝数为 NF 的反 馈绕组 WF 。反馈绕组 WF 中串接终端测量电阻 RM 。其中新型交直流电流传感器的电流 检测模块即零磁通交直流检测器包括环形铁芯C1 和C2、比较放大器U1、反向放大器U2 、 采样电阻 RS1 、分压电阻 R1 和 R2 。低通滤波器 LPF 及高通滤波器 HPF 构成新型交直流 电流传感器...

传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。根据法拉第电磁感应定律可知，感应绕组产生的感应电动势。激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化，磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化，但是没有正负之分。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中比较直白，比较简单也是比较原始的测量方法，这一方法原理简单，易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节，检测电路复杂，精度较低，温漂较大。对于工业应用来说，偶次谐波解调电路具有复杂性，同时受到磁材料的工业性能限制，使用这种传感器费用较高。从地域分布看，广东、江...

当一次电流 IP>0，即为正向直流偏置，其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移， 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程， 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ，导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B；同时由于 正向直流磁通作用，...

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。根据工信部发布数据，2023年1-8月全国锂电池总产量超过580GWh，同比增长37%。泰州新能源汽车电流传感器厂家直销其...

根据自激振荡磁通门原理可知，通过在一个周波内对激磁电流 iex 积分计算平均激 磁电流， 再乘以采样电阻阻值可获取激磁电压平均值， 即可获得与一次电流相关的电压 信号。但由于式（2－23）复杂， 积分计算方法数据量庞大。同时根据分析 可知， 由于一次电流 Ip 的影响， 在不同一次电流下， 单个周期内正半周波与负半周波将会发生滞后或超前的现象， 从激磁电压周期变化观点来看， 当 Ip=0 时， 采样电压 VRs 一 个周波内正向周波时间等于负向周波时间，即 TP=TN ；当 Ip>0 时，采样电压 VRs 一个周 波内正向周波时间小于负向周波时间，即 TP<TN ；当 Ip<0 时，采样电...

无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器，介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源，对传统自激振荡磁通门传感器进行改进，提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器，同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型，明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素，为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究，设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器，依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行...

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：梯次利用下游应用场景包括低速电动车及储能，应用场景多，且技术要求相对更低，发展速度更快。天津普乐锐思电流传感器定制...

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。传统的交流比较仪通过增加励磁电流补偿模块，降低互感器正常工作下励磁电流的大小，使得主铁芯工作在微磁通或零磁通状态从而降低电流测量的比例误差和相位误差，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。传统的直流比较仪基于磁调制器原理，铁芯采用双铁芯差动式结构，通过外接激磁电源，调整合适的激磁电流及频率大小，在检测绕组端，通过检测二次谐波电压的大2022年广东省新型储能产业营业收入约1500亿元。重庆循环测试电流传感器案例合...

电压传感器具有高精度、宽测量范围、快速响应、宽工作温度范围、低功耗、高线性度、良好的稳定性、安全可靠、易于安装和使用、多种输出接口、可编程性和耐用性等优势。这些优势使得电压传感器成为电力系统和工业自动化等领域中不可或缺的重要设备，良好的稳定性：电压传感器通常具有较好的长期稳定性，能够在长时间使用中保持较高的测量准确度，不易受外界环境因素的影响。安全可靠：电压传感器在设计和制造过程中通常考虑了安全性和可靠性要求，能够提供安全可靠的电压测量解决方案。易于安装和使用：电压传感器通常具有简单的安装和使用方式，可以方便地与其他设备进行连接和集成，提供便捷的电压测量功能。随着动力电池退役量的不断上涨，以及...

电压传感器具有高精度、宽测量范围、快速响应、宽工作温度范围、低功耗、高线性度、良好的稳定性、安全可靠、易于安装和使用、多种输出接口、可编程性和耐用性等优势。这些优势使得电压传感器成为电力系统和工业自动化等领域中不可或缺的重要设备，良好的稳定性：电压传感器通常具有较好的长期稳定性，能够在长时间使用中保持较高的测量准确度，不易受外界环境因素的影响。安全可靠：电压传感器在设计和制造过程中通常考虑了安全性和可靠性要求，能够提供安全可靠的电压测量解决方案。易于安装和使用：电压传感器通常具有简单的安装和使用方式，可以方便地与其他设备进行连接和集成，提供便捷的电压测量功能。随着政策支持的加强、技术创新的深入...

无锡纳吉伏公司根据参数优化设计准则，进行了铁芯选型并设计了相应电流检测电路、信号解调电路、误差控制电路及电流反馈电路，用双铁芯三绕组研制出新型交直流电流传感器，相比同类产品的三铁芯四绕组，四铁芯六绕组等结构，成本极大降低，结构也得到简化。利用比例直流叠加法，提出了新型交直流电流传感器性能测试方案。进行了交流计量性能测试、直流计量性能测试以及交直流计量性能测试，测试结果表明，其电流测量误差均小于0.05级电流互感器误差限值。说明研制的交直流传感器解决了一二次融合下高精度交直流电流测量问题，且交流测量与直流测量互不干扰，可以单独作为高精度交流电流传感器，也可作为高精度直流电流传感器，同时亦可作为抗...

因此测量交直流电流时，需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式（2－46），当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱， 非线性误差增大。同时由式（2－46）可知，扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有：（a）增大激磁绕组匝数 N1 ;（b）增大稳态充电电流 IC；（c）降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith；根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知， 为保证铁芯进入饱和区工 作， 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ，即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下，终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 i...

一阶低通滤波器及高通滤波器的截止频率f0为：f0=采样电阻Rs2后接高通滤波器用于获取高于50Hz的反向激磁电流中无用高频分量。将高通滤波器HPF滤波后信号V’Rs2与采样电阻Rs1上电压信号叠加后合成电压信号VR12完成信号解调，VR12中有用低频信号为直流分量及工频50Hz交流，故低通滤波器LPF截止频率应大于50Hz，通过参数设计，实际LPF的截止频率设计为59Hz。设计HPF的截止频率为59Hz，以完成对采样电阻Rs2上的激磁电压信号的采样并通过HPF取出其反向无用高频分量。，2022年有83.9%的锂电池回收来自于动力电池，其余16.1%为数码电池。上海普乐锐思电流传感器厂家直销近年...

上世纪初，罗格夫斯基提出了一种可以用空心线圈测量磁场强度的方法，并且发表了论文：TheMeasurementofMagnetMotiveForce，这种线圈被命名为罗氏线圈。在后来的研究中，Cooper的人证明了可以用罗氏线圈来测量脉冲电流，为后来的应用奠定了基础。初期因为罗氏线圈对电流测量的精度问题，人们对罗氏线圈并不重视，直到上世纪60年代科学家改进了罗氏线圈的结构，从而提高了对电流测量精度，罗氏线圈重新得到了重视。到上世纪80年代，罗氏线圈的研究越发成熟，基本上实现了系列化和产业化，它的应用也得到了进一步的推广。罗氏线圈具有其独特的结构，所以不需要考虑铁芯所引起的问题，相比于传统电磁式电...

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。如果没有对于铁磁材料磁导率和饱和特性的研究、没有低矫顽力高磁导率软磁材料问世、没有谐波分析仪检测；福州磁调制电流传感器设计...

由于高频大功率电力电子设备应用的增加，这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形，包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节，逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式：带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间，可实现前后级电路的电气隔离，防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大，效率明显降低，而且由于变压器的加入提高了系统整体成本，增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低，效率得到提高而越来越受到...

传统的电流互感器或交流比较仪，当一次电流为交直流混合电流时，一次电流中的 直流分量并不适用于电磁感应原理， 因此全部的直流分量用于铁芯励磁，致使铁芯进入 饱和区， 此时电流互感器二次侧电流出现畸变， 导致一二次安匝失去平衡，交流误差***增大。非线性铁芯材料在直流分量下均会产生磁饱和问题，为了实现交直流电流 测量， 需对一次电流中直流分量在铁芯中产生的直流磁势进行补偿， 平衡铁芯中直流磁 势使铁芯磁饱和问题得到解决， 此时交流比较仪部分可实现交流精密测量[38] 。因此，实 现交直流电流精密测量的关键就是构建一二次交直流磁势平衡，通过磁势闭环实现主铁 芯零磁通工作状态。而传统自激...

电压传感器具有高精度、宽测量范围、快速响应、宽工作温度范围、低功耗、高线性度、良好的稳定性、安全可靠、易于安装和使用、多种输出接口、可编程性和耐用性等优势。这些优势使得电压传感器成为电力系统和工业自动化等领域中不可或缺的重要设备，良好的稳定性：电压传感器通常具有较好的长期稳定性，能够在长时间使用中保持较高的测量准确度，不易受外界环境因素的影响。安全可靠：电压传感器在设计和制造过程中通常考虑了安全性和可靠性要求，能够提供安全可靠的电压测量解决方案。易于安装和使用：电压传感器通常具有简单的安装和使用方式，可以方便地与其他设备进行连接和集成，提供便捷的电压测量功能。2022年废旧动力电池中有70%回...

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：价格下探至0.9元/Wh左右，行业充分竞争，为更好解决商业化应用盈利问题奠定基础。珠海板载式电流传感器供应商电压传...

t5时刻起铁芯C1工作点进入负向饱和区C,此时激磁感抗ZL迅速变小，因此t5～t6期间，激磁电流iex迅速反向增大，当激磁电流iex达到反向充电电流-I-m=ρVOH/RS时，电路环路增益|ρAv|>>1满足振荡电路起振条件，方波激磁电压发生反转，输出电压由反向峰值电压VOL变为正向峰值电压VOH。即t6时刻，VO=VOH。t6时刻起铁芯C1工作点由负向饱和区C开始向线性区A移动，在t6～t7期间，铁芯C1仍工作于负向饱和区C，激磁感抗ZL变小，而输出方波电压变为正向此时加在非线性电感L上反向端电压V-=-ρVOH，产生的充电电流为正向，与激磁电流iex方向相反，12因此非线性电感L开始正向充...