长沙电流传感器发展现状

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应是霍尔电流传感器的工作原理。霍尔电流传感器是基于磁平衡式霍尔原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic，并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向（即霍尔输出端之间），将产生一个电势VH，称其为霍尔电势，其大小正比于控制电流I与磁感应强度B的乘积。双棒型磁通门传感器，是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。长沙电流传感器发展现状

随着近几年软磁材料的发展和电子元件的成本降低，使得磁通门电流传感器更加经济，可以和霍尔电流传感器进行媲美。与此同时，对于直流电流的检测，磁通门电流传感器相比霍尔电流传感器，性能具有更加优越的性能。磁通门工作在磁芯交替饱和的状态，能够很好地抑制磁场的偏移，使得温漂和零漂减小。电流的准确测量通常需要电流穿过一个封闭的磁回路，这种形式通常使用分裂夹式装置，但这种装置只适合用于测量单独的导线，而无法测量PCB上的电流踪迹。英国TTI公司2013年上市的I-Prober520电流量测探头是一款紧凑型手握式探头，这种探头与示波器同时使用。通过摆放探测器的绝缘探头用于PCB板电流的追踪，位于PCB板上的电流踪迹即被观察并检测到。这款电流探测器基于磁通门闭环原理，无需破坏电路结构，只需将测量探头摆放至被测导线上即可测量到电流。该探头可测量峰值10mA至20A动态范围；可测量频率带宽为DC到5MHz。长沙电流传感器发展现状基于磁通门原理的电流传感器具有高灵敏性，其测量精度比霍尔型互感器高，可以达到1ppm级别。

双向饱和式磁通门(Bidirectional Saturation Fluxgate)原理是利用记录激励电流使磁芯到达磁感应强度为零时的电流值作为传感器输出信号。由于磁芯的磁导率远远高于空气磁导率，穿过磁芯中心的初级线圈中流过的初级电流产生的磁场会聚集到磁芯中，因此会使磁芯达到饱和状态。次级线圈M匝围绕在环形磁芯上，由一个全桥逆变电路产生的次级电流Is产生的次级磁场强度Hs与初级磁场强度Hp共同决定。双向饱和磁通门是一种特殊的磁性器件，其中主要的结构采用坡莫合金或非晶材料制作，具有双向磁特性。这种磁通门具有两个线圈，当两个线圈分别加上正弦波形的电压时，将产生正弦波形的感应电压。然而，当电压过零点时，由于磁通门具有双向磁特性，因此其中一个线圈的磁性将会反转，从而使得该线圈的感应电压过零点对称轴发生偏移，产生一个非正弦波形电压。 双向饱和磁通门具有许多优点，如响应速度快、线性度好、抗干扰能力强、工作频率高等，因此在许多领域中得到了非常多的应用，例如电力系统的无功补偿、电力系统的谐波治理、电机控制、大功率电磁设备保护等。

电流传感器是非常重要的传感器类型，在电力行业它有着非常多的应用。随着新能源技术的发展，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。电流传感器在风电系统中的起到至关重要的作用，是风能涡轮机中转换器必不可少的元件。复杂多变的风力场，会使得发电的电压变得很不稳定。为能对发出的电能进行处理，使发电机以良好状态运行，就采用电流传感器对风力涡轮机电流大小进行测量。一般来说，电流传感器负责对直流侧和交流侧电流进行测量，保证逆变器的稳定正常工作。在风能涡轮机转换器中需要安装大量电流传感器，它属于一个闭环控制系统，可确保逆变器快速响应。逆变器和发电机的同时动作可以确保在风力涡轮机启动之后在一个很宽风速范围下为电网提供持续的功率，直到涡轮机在上限风速下关闭。为了使驱动器能达到好的工作状态，有必要连续测量工作中的电流，电流传感器的性能直接影响电路控制的质量和响应时间，这就是电流传感器可以广泛应用于风电行业的原因，同时，闭环电流传感器不仅带宽高、响应时间快，而且具有良好的线性度和高精度的优点。磁通门电流传感器具有高精度、低温漂、非常低的非线性失真等优点。

目前存在的电流检测技术和方法有很多，根据测量方法和方式的不同，电流传感器可分为非隔离式与电隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括霍尔电流传感器(Hall-transducer)，罗氏线圈(Rogowski Coil)，电流互感器(Current transformer)，磁通门电流传感器(Fluxgate current sensor)以及巨磁阻电流传感器(GMR current sensor )等。 分流器适用于直流电流的测量，但是在大电流作用下发热严重，导致测量误差，若要满足测量精度，分流器的体积和成本就会增大，因此分流器多应用于允许误差范围较大的场合。电流传感器时间漂移是指传感器的输出随着使用时间的变化所引起的变化量。长沙电流传感器发展现状

在循环测试中，电流传感器可以记录电池在不同环境条件下的性能表现，从而评估电池的高温和低温性能等指标。长沙电流传感器发展现状

磁通门电流传感器（怀旧型变送器）是一种常用于测量交流电流的传感器，具有以下优点： 非接触式测量：磁通门电流传感器采用非接触式测量原理，不需要与被测电流直接接触，不会产生电压降和能量损耗，减少了对被测电路的干扰，保持了电路的隔离性能。 宽频率范围：磁通门电流传感器具有较宽的工作频率范围，可以覆盖从低频到高频的各种交流电流信号测量需求。 高精度：磁通门电流传感器具有较高的测量精度和稳定性。其内部电路设计合理，可校准和调节，能够提供准确的电流测量结果。 宽动态范围：磁通门电流传感器具有较宽的动态范围，可以测量大范围的电流信号，适用于变化较大的电流测量场景。 快速响应：磁通门电流传感器的响应速度较快，可以实时测量电流信号的变化，适用于需要实时控制和监测的应用。 适应性强：磁通门电流传感器结构简单，体积小巧，重量轻，安装方便。同时，它对电流传感器的载流导体尺寸和位置要求相对宽松，适应性强。 磁通门电流传感器具有非接触式测量、宽频率范围、高精度、宽动态范围、快速响应和适应性强等优点，使其在多种应用领域中得到使用。长沙电流传感器发展现状