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。人们发现一些半导体的霍尔效应很明显。伴随着半导体的发展,霍尔效应在磁场测量中的应用也随之迅速发展。九江工控级电流传感器厂家...
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。磁通门电流传感器利用磁通门原理来测量电流,具有精...
(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...
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...
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...
(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...
为了简化运算,按照自激振荡磁通门电路, 激磁磁芯选取高磁导率、 低剩磁、低矫顽力的铁磁材料,铁芯 C1 磁化曲线模型选择三折线分段线性化函数模型 表示, 并忽略铁芯磁滞效应, 在线性区 A 的激磁电感为 L,在正向饱和区 B 及负向饱和 区 C 的激磁电感为 l,且满足 L>>l。假设零时刻时,激磁电流 iex 达到负向充电最大电流 I-m ,且零时刻激磁方波电压由 负向峰值 VOL 跃变为正向峰值 VOH。同时满足-VOL=VOH=Vout ,正负向激磁电流峰值仍然 满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS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...
假设功率放大电路性能优越,在设计检测带宽内闭环增益大,输出纹波电流小,输出稳定。则G3可用其闭环增益KPA表示其传递函数为:G3=KPA(3-15)电流反馈模块输入信号为反馈绕组WF两端电压信号,即功率放大电路输出电压信号。其输出信号为流过终端测量电阻RM的反馈电流信号IF。根据上述关系,可推导电流反馈模块G4的传递函数为:G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)(3-16)式(3-16)中,ZF为反馈绕组WF的复阻抗,忽略其电阻值,用反馈绕组的激磁感抗jwLF表示;根据激磁电感与磁路参数关系进一步对公式进行化简,式中lc为合成铁芯C12的平均磁路长度,μe...
基于自激振荡磁通门技术和传统电流比较仪结构,通过改 进铁芯结构及信号解调电路, 构建了闭环零磁通交直流电流测量方案,研制了新型交直 流电流传感器样机。样机总体包括两个铁芯三个绕组, 其中改进结构的自激振荡磁通门 传感器作为新型交直流电流传感器的零磁通检测器, 检测一二次电流磁势之差,构成了 新型交直流电流传感器的电流检测模块,除此之外还包括信号处理模块, 误差控制模块 及电流反馈模块。环形铁芯 C1 及 C2 为传感器磁性器件,两者磁性材料参数一 致, 几何尺寸完全一致, 均选取高磁导率、低矫顽力、高磁饱和感应强度的非线性铁磁 材料。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...
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。但是金属中的霍尔效应很微弱,信号微弱检测不到,在很长一段时间里这限制了霍...
光学效应:光学效应是指光照射在物质上时,物质会吸收光能并转化为电能的现象。光学电流传感器利用光学效应来测量电流,具有无电磁干扰、非接触测量等优点。但是,它们通常需要复杂的信号处理和光学系统。 霍尔效应:霍尔效应是指当电流通过半导体时,会在垂直于电流的方向上产生一个横向电压。这个电压与通过半导体的电流成正比。霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流,具有结构简单、测量范围广、精度高等优点。但是,它们通常需要稳定的电源和复杂的信号处理电路。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。北京纳吉伏电流传感器设计标准当一次侧存在直流分量时,传统交流电流互...
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结构,设计了新型交直流电流传感器。通过分析新型交直流传感器的误差来源,对传统单铁芯自激振荡磁通门传感器进行改进,提出了双铁芯结构自激振荡磁通门传感器,同时对解调电路进行了优化。并建立了新型交直流电流传感器稳态误差模型,为优化设计参数以减小交直流比例误差提供理论依据。依据上述研究,通过铁芯选型、绕组设计、零磁通交直流检测器电路、误差控制电路、电流反馈电路和电磁屏蔽设计,研制了一台500A双铁芯三绕组低成本交直流电流传感器样机。外部磁场的干扰就不会对测量结果产生明显的影响。因此,磁通门电流传感器的抗干扰能力得到了显著提高。重庆LEM电流传感器定制...
提出自激振荡磁通门传感器用于交直流电流检测, 其对直流检测的 误差在 0.2%以内。而传统基于磁通门法的直流大 电流检测装置可以达到 0.05 级及以上测量精度, 因此已有方案显然存在不足。(1)现有 自激振荡磁通门法的研究均未深入探讨自激振荡磁通门传感器作为交直流零磁通检测 器情况下的准确度影响因素及改进措施,未构建传感器一二次磁势平衡过程中的误差传 递函数模型。(2)现有的自激振荡磁通门传感器方案为多铁芯多绕组结构, 一次电流含 有交流信号时, 激磁电流在各个绕组上产生的感应纹波电流信号均影响整个系统一二次 磁势平衡及电流准确测量, 传感器在铁芯和绕组结构以及传感器解调电路等方面需要改 进...
根据前述假设,Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l,因此τ2>>τ1,因此式(2-31)进一步化简得:T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)(2-32)根据式(2-27)(2-30)(2-32)可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足:Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout(2-33)根据前述假设Ith<<IC可进一步对式(2-33)分母进行化简,带入下列表达式IC=Vout/Rsum,β=Np/N1,iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值ia...
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...
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,电路输出激磁电压即将发生跃变,激磁电流达到大正向充电电流值I+m,即iex(t3)满足:iex(t3)=I+m=Im(2-15)根据初始条件iex(t2)及终止条件iex(t3)可以求得时间间隔t3-t2为:t3-t2=τ1ln(2-16)同理,根据一阶线性微分方程的初始条件及终止条件可以得到负半周波内激磁电流方程,通过终止条件可反向计算出相应的时间间隔表达式,如图2-4中所示,在t3~t4期间,激磁电流iex表示为:t-t3t-t3iex(t)=-IC(1-eτ1)+Imeτ1时间间隔t4-t3为:t4-t3=τ1ln...
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。基于低频滤波的硬件解调方法,用以简化软件中数据处理复杂程度。扬州粒子加速器电流传感器厂家合理的磁屏 蔽设计可抑制外界...
VRS1 为采样电阻 RS1 上电压信号,V’RS2 为采样电阻 RS2 上电压信号 经高通滤波器 HPF 处理后的电压信号,当 HPF 时间常数设置合理, 可有效滤除采样电 阻 RS2 上电压信号中无用低频分量,因此在 V’RS2 保留反向的无用高频分量 VH2 。若参 数设置合理,而高频无用交流分量 VH1 和无用高频分量 VH2 恰好幅值大小相同,则理论 上通过高通滤波器 HPF 即完成了无用高频分量的滤除,从而获得更为纯净的有用低频 信号。然而实际电路无法保证环形铁芯 C1 与 C2 及其附加电路一致性,因此无法完成无 用高频分量完全消除。设计中,新型交直流电流传感器增加低通滤波器 ...
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。磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种传感器的原理是通过对磁通量的测量来间接测量电流。青岛动力电池测试电流传感器价钱考虑到光学电流测量方法目...
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。电压传感器的输出与输入电压之间具有较高的线性关系,能够准确地反映被测电压信号的变化情况。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。磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。青岛高稳定性电流...
此时通过设计合适的磁参数及电路参数,满足激磁绕组W1匝数N1与激磁绕组W2匝数N2相同,绕线材料一致,且激磁电压反相以保证激磁电流iex2幅值与激磁电流iex1一致而方向相反,即满足:N2=N1I=Iex2ex1将式(3-8)、(3-9)带入式(3-7)可得:NPIP+NFIF=0(3-8)(3-9)(3-10)根据式(3-10)可知,对于双铁芯式自激振荡磁通门传感器而言,在整体上可以达到零磁通的铁芯工作状态,从而消除了单铁芯式结构激磁绕组由于电磁感应原理对测量结果带来的影响,使得本文设计的交直流电流传感器达到更高的电流检测精度。在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和...
锂电池的短路保护:当电池发生短路时,电流传感器可以迅速响应并触发保护机制,切断电源电路,防止电池短路造成的损坏。 锂电池的过放保护:当电池电量过低时,电流传感器可以控制电池自动停止放电,防止电池过放损伤。 锂电池的容量检测:通过电流传感器可以实时监测电池的充放电电流和电压,结合电池的充放电效率,可以估算电池的容量,实现对电池的质量检测。 锂电池的自动分拣控制:电流传感器可以配合其他传感器和控制系统实现电池的自动分拣控制,根据电池的充放电状态、容量等参数将电池分为不同的等级或类型,提高生产效率和精度。 综上所述,电流传感器在动力电池化成分容设备上的应用多,对于保障锂电池的生产和质量具有重要的作用...
无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下:当被测电流穿过磁芯中心,磁芯中会产生感应电流。如果被测电流中既包含高频分量也包含低频分量那么就会产生相应频率的感应电流,感应得到的高频分量会通过高通滤波器,而低频分量则会被低通滤波器选择。此时低频感应电流便会流过采样电阻Rsi,当磁芯饱和后次级电流便会迅速增大从而使釆样电阻上的釆样电压大于单限比较器阈值电压。此时或门电路输出高电平触发D触发器时钟端,D触发器输出转换,进而转换H桥逆变电路开关状态。此时次级电流is的方向发生改变,磁芯退饱和。被测电流感应的电流中的高频分量通过高通滤波器,同样地,当磁芯饱和至预设情形时,釆样电阻电压增大至大于双限电...
氢能产业链大致可以划分为上游制氢、中游储运、下游应用三个环节,产业链条比较长、难点多。目前,中国氢能产业链已趋于完善,已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用。制氢产业是近年来快速发展的领域,特别是在全球应对气候变化和推动能源转型的背景下,制氢产业的前景更加广阔。根据制取方式和碳排放量的不同将氢能按颜色主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。用于直流电流精密测量的直流比较仪结构以及交直流精密测量的交直流电流比较仪结构也是在此基础上发展而来。徐州磁通门电流传感器出厂价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...
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...
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...
当激磁电压频率远大于被测工频交流电流频率即fex>>f 时, 每 个激磁电压周波内可以将被测交直流电流看作近似直流分量通过式(2-39)表示。该方 法类似于对低频交流分量, 通过高频的激磁电压进行调制。在每一个调制周期内, 自激 振荡磁通门法都可以将被测电流的量值大小及方向, 准确反映在激磁电流波形中。不同 于直流测量时通过分析单个激磁电压周期内激磁电流平均值即可获取正比于直流分量 大小的电压信号,当进行交流测量或交直流电流测量, 则需要分析大于或等于一个交流 信号周期的激磁电流信号获取交流及交直流测量结果。从锂电产业规模看,广东、江苏、福建、四川等省份位居全国前列。徐州交直流电流传感器厂家传...
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。锂电储能成本持续优化,项目中标价...
根据自激振荡磁通门传感器起振过程分析可知,铁芯工作在周期性正负交替饱和状态是磁调制过程的必要条件。倘若一次电流过大则导致铁芯只是工作在正向磁饱和区或只是工作在负向磁饱和区,此时铁芯单向饱和严重,磁化曲线严重畸变,无法完成电流准确测量。因此,按照一次电流磁势与自激振荡磁通门电路稳态充电电流IC所对应磁势的合成磁势大于铁芯C1饱和阈值电流Ith所对应磁势的原则,当一次电流为正向时,一次电流磁势大小满足:一NpIp+N1Ic之N1Ith化简式(2-43),可得一次电流Ip满足:Ip<N1(IC一Ith)Np同理在当一次电流为负向时,一次电流Ip满足:一N1(IC一Ith)Np(2-43)(2-44)...
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...