青岛LEM电流传感器案例

新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况，系统中往往需要电流传感器，根据具体检测线路的电流情况，设计选取适当的电流传感器是十分必要的。当磁芯处于非饱和状态时，磁导率近似为一个不变的常数。青岛LEM电流传感器案例

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=1000。青岛LEM电流传感器案例在电动汽车中，电流测量可以帮助驾驶员了解电池的充电状态和放电效率，以确保车辆的安全和高效运行；

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 对称性导致了一二次磁势平衡的假平衡现象， 终导致测量误差。因此设计绕组时需要 选择均匀缠绕， 对于多层绕组需要采取特殊绕法以减小铁芯漏磁通大小。

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（currenttransformer，CT）依据电磁感应原理测量电流，它非常多的应用于电力系统的电流检测中，并且也是电力系统中继电保护系统的重要组成部分。但是电磁感应原理只能用于交流电流的测量，同时由于存在磁芯，所以在设计中需要考虑磁性的饱和问题，磁芯的存在还导致了互感器的体积较大，造价昂贵。磁通门电流传感器，具有很强的抗干扰能力和稳定性，可以在各种复杂的环境下准确地测量电流。

国外关于直流分量对电力变压器影响研究颇多，直流分量的存在对于电力变压器铁芯的影响与电磁式电流互感器影响关注点略有不同，直流分量会导致电力变压器铁芯及其附近产生温升，同时在设备壳体监测到振动现象，均严重危害其正常运行。1989年，更是由于地磁感应直流导致电网变压器工作失衡，在加拿大魁北克地区造成电力系统失稳，随后出现电网崩溃。在直流分量对铁芯磁化程度对于电流互感器计量性能影响方面，捷克理工大学的 Karel Draxler 等人利用交直流电源作为信号源，通过罗氏线圈作为标准互感器输出标准信号，被测电磁式互感器输出作为被检信号，使用可变负载的电力电子模块作为被测互感器的负载，探究了直流分量大小以及负载功率因素变化对于比差和角差的影响。结果表明，随着负载的增加，直流偏磁将会使铁芯磁化程度加深，表现在测量结果上为比差向正方向增大，角差向负方向增大。被测磁场通过磁通门轴向分量，这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。杭州芯片式电流传感器生产厂家

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。青岛LEM电流传感器案例

直流特性测试实验参考《测量用电流互感器检定规程》，依据图 5－1 所示实验方案 进行新型交直流传感器直流性能测试[62]。直流特性测试过程中，由于直流电流源输出直流电流为 10 A，因此采用等安匝方法施加直流电流。实验时， 升流器输出交流为 0 ， 一次交流回路断开，且受传感器内径尺寸及直流绕组匝数限制， 直流电流测量上限只是为 300A ，在 0~300A 直流电流范围内。横坐标为等效一次标准直流值大小，纵坐标为 0~300A 范围内新型交直流 电流传感器直流比例误差。其中红色曲线为 0.05 级直流电流互感器比例误差限值曲线， 黑色曲线为正行程直流比例误差曲线， 蓝色曲线为反行程直流比例误差曲线。青岛LEM电流传感器案例