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...
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...
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...
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...
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 ...
通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析,自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点:(1)自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith,即满足Im>Ith。(2)铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。(3)当Ip=0时,采样电压VRs一个周波内平均值为0;当Ip>0时,采样电压VRs一个周波内平均值为负;当Ip<0时,采样电压VRs一个周波内平均值为正;由上述分析可知,采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导,探究采样电压大小与一次电流的定量关系,探究交直流情况...
反馈绕组匝数 NF 越大,终端测量电阻 RM 阻值越小, 新型交直流电流传感器稳态误差越小, 但式(3-20)忽略了反馈绕组的线电阻, 当匝数 较大时, 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后, 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM 阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等,选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时, 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性, 铁芯的漏磁通,外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称,主铁芯磁通不 对称性导致了一...
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,...
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,交流误差显 著增大。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...
由自激振荡磁通门传感器交直流适应性分析可知,设计性能优异的自激振荡磁通门传感器,在激磁频率方面有所要求,本节将对铁磁材料参数及各个电路参数设计进行探讨。作为电流传感器,本节主要关注其检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定度五个方面的特性并对其进行探究。(1)检测带宽WIP根据自激振荡磁通门传感器数学模型分析,其检测交流频率受到激磁电压频率fex限制,自激振荡磁通门传感器检测带宽WIP<fex/2。理论上激磁电压频率越大,检测带宽越大,对低频信号测量越准确。通过高灵活度解决用户侧储能系统痛点。成都磁调制电流传感器单价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 ...
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。磁滞是铁磁性材料的一种固有特性,它使得这些材料在磁化过程中表现出滞后现象。苏州板载式电流传感器价格大全电流精密测量研究一直...
传统的自激振荡磁通门电路测量直流是通过测量采样电阻上的电压信号进行信号 采集, 其中有用信号为采样电阻上电压信号的平均值, 实际电路在测量直流时通过低通 滤波器 LPF 即可完成平均值电压信号解调。然而当测量交直流信号时, 由于一次侧电流 中有交流信号, 其在激磁绕组上产生的感应电流信号势必会影响铁芯激磁过程, 此时铁 芯的激磁过程变得更为复杂, 非线性特征更为明显, 使激磁电流中产生大量高频的无用 谐波, 而低通滤波器 LPF 虽然结构简单, 成本低,但是其滤波效果有限, 导致高频谐波 滤波后仍有残留, 其伴随有用信号进入误差控制模块,将影响终测量结果的准确性。 因此,本文设计的新型交直流电...
通过对逆变器的输入输出端进行基础的电参数测试,可以获取逆变器的工作效率。这种测试可以包括以下方面: 输入电流和电压测试:这是逆变器效率测试的基本部分。准确的电流和电压测量可以提供关于逆变器工作状态的关键信息。 输出电流和电压测试:逆变器的输出电流和电压的稳定性直接影响到电力系统的整体性能。测量输出电流和电压可以帮助确保逆变器能够提供稳定、高质量的电力。 功率和功率因素测试:这些参数直接反映了逆变器的转换效率。高功率和接近完美的功率因数意味着逆变器在转换过程中的损失比较小。随着技术的进步和成本的下降,新型储能技术的经济性也将逐渐凸显,进一步推动其市场应用的扩大。宁波电池电流传感器报价霍尔效应是...
导致正半周波自激振荡过程将不会在原时刻进入饱和区, 而是略有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入正向饱和区 B;而在正向饱和区 B 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 减小, 而激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔增大。 由上述分析可知, 测量负向直 流时铁芯工作点的特征为:铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间小于于铁芯 C1 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...
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,...
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...
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...
t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续充电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流iex缓慢由I-th继续增大,直至在t8时刻增大为0。t5~t8期间,构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0~t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波,通过上述分析可知,在一个完整的振荡周期内,激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间,由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言,磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点,完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明,在使用自激振荡磁通门传感器时,需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件,即自激振...
无锡纳吉伏公司基于铁磁材料的三折线分段线性化模型,对自激振荡磁通门传感器起振原理及数学模型进行推导,并探讨了其在直流测量及交直流检测的适应性,针对自激振荡磁通门传感器的各项性能指标,包括线性度、量程、灵敏度、带宽、稳定性等进行了较为深入的研究。(2)结合传统电流比较仪闭环结构,设计了基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的新型交直流电流传感器,并对其解调电路进行相应改进。通过磁势平衡方程及相关电路理论,分析了改进结构及解调电路对传统单铁芯自激振荡磁通门传感器线性度的影响。并通过构建新型交直流电流传感器稳态误差数学模型,明确了交直流稳态误差与传感器电路设计参数及双铁芯结构零磁通交直流检测器之间的定性...
近年来,随着精密电子电路的发展,在微弱电流测量领域,自激振荡磁通门技术得到了广泛应用,不同于传统磁调制器式磁通门传感器,其电路结构简单,不需外加激磁电源,供电部分直接取自电子电路。其灵敏度不受自激振荡频率限制,自身线性度可通过优化铁磁参数提高,然后结合传统电流比较仪结构,成为本文交直流电流精密测量的新方案。无锡纳吉伏公司基于高精度交直流电流测量方法的适应性及自激振荡磁通门技术理论研究,提出新型交直流电流检测方法,主要完成交直流电流的高精度测量方法研究及装置研制,致力于解决一二次融合背景下交直流电流计量失准的问题,同时通过设计合适铁磁参数及相关电路达到高精度交直流电流测量要求,为抗直流电流互感器...
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。锂电池在2023年1-8月出口额同比增长约42%,福建、广东、江苏出口额占全国比重位居前列。北京高精度电流传感器单价氢能产业链大致可以划分为上游制氢...
偶次谐波法进行了分析,该方法简单、有效,但是检测电路复杂,精度较低,温漂较大。因此为改善磁通门技术的现状,吉林大学程福德团队提出了时间差型磁通门,该方法有可能解决现有磁通门分辨力、测量精度难以继续提高的问题,是磁通门研究中一个值得重视的方向; g Velasco-Quesada等提出了零磁通反馈式磁通门,使磁芯工作在零磁通状态下,有效减小磁滞对测量的影响; Takahiro Kudo等给出了一种通过测量输出信号峰值位置变化的方法得到被测电流的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。上海测量级电流传感器出厂价无锡纳吉伏公司基于铁磁材料的三折线分段线性化模型,...
Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2,R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管,型号为TIP110,Q2为PNP型功率放大三极管,型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数,NF越大,交直流电流传感器灵敏度越低,线性区量程也越大,另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小,但反馈绕组匝数NF过大,其漏感也越大,分布电容参数越大,系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求,所设计反馈绕组匝数NF=10...
校准和校验:定期对电压传感器进行校准和校验,以确保测量结果的准确性和可靠性。防雷保护:在雷电活动频繁的地区,应采取适当的防雷措施,如安装避雷器或使用防雷设备,以保护电压传感器免受雷击损坏。温度补偿:某些电压传感器的性能可能会受到温度的影响,因此在使用时要注意温度补偿,以确保测量结果的准确性。总之,正确选择、安装和使用电压传感器,遵循相关的操作指南和安全规范,可以确保传感器的性能和可靠性,并保证测量结果的准确性。将磁调制器与磁积分器结合,研制用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器,扩展了电流测量带宽。南昌芯片式电流传感器价格大全反馈绕组匝数 NF 越大,终端测量电阻 RM 阻值越小, 新...
合理的磁屏 蔽设计可抑制外界电磁干扰, 并增强一次绕组与反馈绕组绕组之间的磁耦合程度, 以加 快新型交直流电流传感器系统对一二次不平衡磁势的响应速率。考虑到本电流传感器工作于线路时,外部除了磁场干扰,电场干扰作用明显,因此需要设计合适的电屏蔽,合理的电屏蔽可以有效改善新型交直流杂散电容,以降低外部环境杂散电压耦合的影响。设计电屏蔽盒时需要注意防止由涡流效应造成短路匝[51],因此电屏蔽盒需要增加合适间隙或隔离盖。同时应注意零磁通交直流电流检测器的输出信号与电屏蔽外壳共地,电屏蔽对低频信号的屏蔽效果不佳,因此往往设计传感器屏蔽结构时电屏蔽与磁屏蔽配合使用效果较佳。随着中国新能源行业的蓬勃发展,镍...
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。激励磁场振荡产生一个交变的磁场,这个交变的磁场会在被测导体中感应出电流。济南开环电流传感器出厂价电压传感器是一种...
不同于传统电流比较仪的是,新型交直流电流传感器改进了铁芯结构及信号解调电 路, 增加了环形铁芯 C2 及对其进行激磁的是反向放大器 U2,其与环形铁芯 C1 及采样电 阻 RS1 构成反向激磁的自激振荡磁通门传感器,其作用是用于抵消激磁电压在其他绕组 中产生的电磁感应纹波电流,低通滤波器 LPF 及高通滤波器 HPF 的配合使用将对采样 信号的解调进行优化。设计的新型交直流电流传感器为闭环零磁通交直流电流测量系统。其中交直流 电流不平衡磁势检测由零磁通交直流检测器测量, 交流及直流不平衡磁势均在同一通道 完成信号解调及信号处理。新型储能产业整体处于先进水平,具备全球竞争力。西安交直流电流传感器...
观察式(2-25)、(2-26),为了避免复杂运算,需要对ln运算进行化简。根据洛必达法则,假设Im<<IC,则有2Im/(IC-Im)→0,可对两式前半部分进行化简;假设Ith<<IC,βIp1<<IC,则有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0,可对两式后半部分进行化简,化简结果如下:TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化简后Tp、TN表达式可进一步计算得到:ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC...
无锡纳吉伏研制的新型交直流测量传感器包括电流检测、信号解调、误差控制、电流反馈等多个模块,可建立基于各模块的系统误差模型和误差传递函数,为各个模块参数优化设计及进一步减小系统稳态测量误差提供理论依据。首先对各模块进行数学建模,其中电流检测模块包含两个非线性环形铁芯,环形铁芯C1与C2始终工作在完全相反的激磁状态,而环形铁芯C1与C2材料参数一致,电路参数也保持一致,若从系统的观点将两个铁芯看做一个整体,当系统稳定时虽然单个铁芯的工作状态相反,但整体上看两者均工作在零磁通状态下,也就是说当系统达到稳态,此时虽然铁芯C1和C2分别都是非线性磁性元件,而整体上激磁磁通为0,整体可以看作工作在线性区的...
良好的线性度:电压传感器的输出与输入电压之间具有良好的线性关系,能够提供准确的测量结果。安全可靠:电压传感器通常具有良好的绝缘性能和防护措施,能够确保使用过程中的安全可靠性。需要注意的是,不同类型的电电压传感器是一种用于测量电压信号的设备,压传感器可能具有不同的特点和适用范围,具体选择时需要根据实际需求进行评估和选择。不同类型的电压传感器可能具有不同的特点和适用范围,具体选择时需要根据实际需求进行评估和选择。在电机控制领域,磁通门电流传感器可以用于测量电机的电流,以实现电机的精确控制和优化运行。杭州计量级电流传感器定制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 ...