当一次侧存在直流分量时，传统交流电流互感器计量失准。当一次侧存在交流分量时，传统直流电流互感器铁芯激磁状态受到影响，终导致直流计量失准。已有方案中基于自激振荡磁通门技术的电流传感器，并未对交直流同时测量时交直流电流互感器性能进行测试[9,15]。目前也缺乏对交直流电流互感器校验的相关章程，因此试验时结合等44安匝方法，通过同时输入交流电流和直流电流、且直流分量占比可调的方式，测试交直流下新型交直流电流互感器直流测量性能、交流测量性能。由于霍尔效应传感器的输出信号与被测电流成正比，因此它可以用于测量直流或交流电流。湖州LEM电流传感器价格随着智能电网的快速建设，交直流混合配电网的不断发展及配电网...

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。磁通门电流传...

高频技术已经发展为电力电子技术十分重要的方向，对高频电力电子设备中复杂电流信号的检测，并兼顾高灵敏度，高集成度，高线性度，高温环境下测量稳定的特点已变得十分必要。磁通门原理作为具有高线性度，高集成度，温漂小等特点的电流传感器特点，适合精密电流及恶劣环境下的电流测量。但是目前磁通门原理常应用偶次谐波法及反馈积分法，这两种测量方法探头结构复杂，处理电路元器件多，集成度低，数字化程度不高。无锡纳吉伏提出一种基于磁通门原理的双向饱和式磁通门电流传感器，采用单探头自激发生电路，不仅简化了探头结构，而且处理电路中元器件较少，电路集成度高，同时电路测量结果采用数字显示。该电流传感器的提出进一步提高了电力电子...

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...

在t1≤t≤t2期间，电路初始条件iex(t1)仍满足式（2－7），且此时铁芯C1工作在线性区A，激磁电感为L，铁芯C1回路电压满足：vex=VOH=Vout。此时回路电压方程为：Vout=iex(t)*Rsum+L根据式(2－7)、(2－9)，可得t1≤t≤t2内，激磁电流iex表达式为：t-t1iex(t)=IC(1-eτ1)-（Ith-βIp1)eτ2（2－9）（2－10）此阶段激磁电感由l变为L，因此铁芯C1回路放放电时间常数τ2满足τ2=L/Rsum。在t2时刻，铁芯C1激磁电流iex达到正向饱和阈值电流I+th1，其满足I+th1=I+th+βIp1，可得t2时刻激磁电流终值iex...

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这种滞后现象会导致铁磁性材料中的磁场难以迅速变化，从而对外部磁场的干扰产生抵抗力。南通闭环霍尔电流传感器导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t5 时刻进入...

巨磁阻（GMR）效应在微小磁场测量领域实现了创新性的改变，尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点；同霍尔传感器相同，巨磁阻芯片是传感器的主要组成部分，一般也容易受到环境中磁场的干扰，不适用于电磁环境复杂的环境，对复杂波形电流也不能做出准确的检测。磁通门传感器(Fluxgatecurrentsensor)，一开始主要用于弱磁场的检测，比如地磁场检测、铁矿石检测、位移检测和管道泄漏检测等方面。随着这种技术的发展，磁通-2-门传感器广泛应用于太空探测和地质勘探中。磁通门电流传感器的结构类似霍尔电流传感器，是基于检...

假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ，且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0～t1 时刻，对非线性电感 L 进行正向充电，充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制，充电电流从 0 开始增大，最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0～t1 期间，铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A，线性区激磁感抗 ZL 较大， 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ，此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。磁滞是铁磁性材料的一种固有特性，它使得这些...

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。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流，监测和控制脉冲电流的状态。合肥零磁通电流传感器价格加拿大学者 N.L.Kus...

电流传感器在新能源汽车中的应用确实非常重要，它们帮助监测和管理多个系统，以确保车辆的安全和高效运行。以下是关于电流传感器在新能源汽车中应用的更多细节： 电池管理系统（BMS）：在新能源汽车中，电池的充电和放电过程都涉及到大电流的流动。电流传感器可以测量并反馈这些电流的变化，帮助BMS更精确地控制电池的充放电过程。此外，通过监测电流变化，BMS还可以判断电池的健康状态，预测电池的续航里程，并防止电池过充或过放。 电动机控制系统：在新能源汽车的电动机控制系统中，电流传感器的主要作用是测量电动机的工作电流。这有助于控制系统根据实时电流变化调整电动机的运行状态，实现更精确的速度和转矩控制。此外，通过...

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...

无锡纳吉伏公司总结了直流分量对交流测量影响的相关研究现状，说明了一二次融合背景下交直流电流测量的必要性；通过对电流比较仪的发展回顾，对现有磁调制原理的交直流电流测量方法进行总结，分析了交直流测量方法的关键技术及其制约瓶颈，为交直流电流传感器的优化设计提供思路。对自激振荡磁通门传感器技术进行深入研究，阐明其电流测量基本原理和交直流电流测量的适应性；探究自激振荡磁通门传感器磁参数和几何参数与传感器线性度7和灵敏度之间的定量关系，为自激振荡磁通门传感器的铁芯选择、绕组设计及硬件电路初步设计奠定理论基础。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。深圳板载式电流传感器已知交流...

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...

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...

当一次侧存在直流分量时，传统交流电流互感器计量失准。当一次侧存在交流分量时，传统直流电流互感器铁芯激磁状态受到影响，终导致直流计量失准。已有方案中基于自激振荡磁通门技术的电流传感器，并未对交直流同时测量时交直流电流互感器性能进行测试[9,15]。目前也缺乏对交直流电流互感器校验的相关章程，因此试验时结合等44安匝方法，通过同时输入交流电流和直流电流、且直流分量占比可调的方式，测试交直流下新型交直流电流互感器直流测量性能、交流测量性能。抗电磁干扰：由于磁通门传感器是通过测量磁通量来间接测量电流的，因此它可以抵抗电磁干扰的影响。合肥化成分容电流传感器供应商通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反...

开关电源中需要检测的电流既有直流电流，又有交流电流，在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流分量在电源系统中存在时间短，但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。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电流和正常工作电流的电流传感器...

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。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。镇江大量程电流传感器电流的精密测量一直是工业生产制造和计量科学理论的重要...

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...

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。尽管分流器被设计为按照精确的比例分配电流，但实际应用中可能会存在一定的误差。佛山计量级...

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。当磁芯处于非饱和状态时...

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...

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。这种误差可能由多种因素引起，包括但不限于：温度变化、电气噪声、机械磨损以及制造过程中的不准确性。珠海高线性度电流传感器厂家霍尔效应是指当一个载流子（如电子或空穴）通过一段具...

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。杭州高线性...

霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流，精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分，一般霍尔元件的温度特性差，同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰，造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高，电磁环境复杂的条件下，它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈（罗氏线圈），具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点，应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量，近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器（currenttransf...

（b）根据式（2－33）选取低磁饱和强度BS，降低铁芯C1截面面积或增大激磁绕组匝数N1，可有效降低铁芯C1激磁饱和电流阈值Ith，以便于满足假设1、3中Ith<<IC。（c）可增大激磁电压峰值Vout或降低采样电阻Rs的阻值，以提高铁芯回路稳态充电电流IC，便于满足假设1、3中Ith<<IC。（4）稳定性由式（2－34），（2－39）可知，激磁电流iex平均值与一次电流Ip之间的线性关系，且这种线性关系只是与一次绕组匝数Np及激磁绕组匝数N1有关。但是激磁电流信号较小，因此实际电路中取采样电阻RS上的电压信号作为终检测信号。采样电阻RS上一个周波内平均电压Vav满足：磁通门电流传感器确实具有...

假设1：Im<<IC，Ith<<IC，βIp<<IC，对ln函数进行化简，简化了TP与TN表达式。假设2：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，略去了τ1项时间，得到简化的激磁电压周期公式。假设3：βIp<<IC，略去了βIp项，终得到简化的线性模型。为了达到理想的激磁电流平均值与一次电流之间的线性关系，三条假设需要完全满足。因此为了更好地满足这些假设条件以提高自激振荡磁通门电路的线性度可以采取的措施有：（a）选取高磁导率μr，低矫顽力Hc，高磁饱和强度BS的磁芯材料作为铁芯，以保证铁芯C1磁化曲线的高度非线性，以满足假设2。电流传感器探头的参数不对称会增大探头的...

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：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。苏州纳吉伏电流传感器发展...

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...

4、电流互感器电流互感器（CurrentTransformer）广泛应用于交流检测，其带宽可达数十兆赫兹。电流互感器采用了高相对磁导率的磁芯材料，其优点是该测量技术是电气隔离的，且耗电少，不需要额外的驱动电路。但是电流互感器只能测量交流，使用的磁芯容易受到饱和的影响，而且成本比较高，体积也较大，容易受频率的限制，测量也会因此受限。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程磁通门式电流传感器系列产品，可测量直流和交流电流，具备优异的准确度、线性度、稳定性和⼯作带宽，⼴泛应⽤于电⽓传动、电⼒电⼦、轨道交通、新能源、家⽤电器、核磁共振等领域，测量精度可以达到1ppm、测量带宽可达到1MHz、量程可达到25kA、量...

根据自激振荡磁通门传感器激磁频率约束条件fex>2f，当交直流电流传感器检测带宽为0–50Hz时，应设计自激振荡磁通门传感器激磁频率应大于100Hz。设计激磁频率时可根据式（2－42）计算激磁频率fex为：fex=Vout4BSN1SC（4－3）式（4－3）中激磁频率fex 与激磁绕组 W1 匝数 N1 均未确定，通过合理设计参数 N1 使得终激磁频率fex>100Hz 即可满足设计要求。然而激磁频率fex 并不是越大越好， 磁 性材料的涡流损耗与激磁频率fex 的平方成正比，因此当激磁频率fex 较大时，铁芯的涡 流损耗增大， 整体交直流电流传感器功耗增大， 且激磁方波电压一定时，激磁...