天津新能源电流传感器案例

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。为工作在零磁通状态，电流传感器中加入次级线圈并且此线圈必须通入一个合适的电流以保证磁芯的零磁通状态。天津新能源电流传感器案例

磁通门电流传感器是一种基于磁调制原理的高精度电流传感器，具有以下优点： 高精度测量：磁通门电流传感器能够准确测量直流、交流和脉冲等复杂信号的电流值，测量范围宽，精度高，过载能力强。 快速响应：磁通门电流传感器具有快速的响应时间，能够及时响应并测量电流的变化。 宽电流测量范围：磁通门电流传感器的测量范围较宽，可以适应不同电流值的测量需求。 抗干扰能力强：磁通门电流传感器具有抗电磁干扰的能力，能够在复杂的环境中稳定工作。 线性好：磁通门电流传感器的输出信号与输入电流成线性关系，方便进行信号处理和计算。厦门低温漂电流传感器案例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。

对于交、直流电流信号检测，除了磁调制方法，还有基于欧姆定律的分流器法、基于电磁感应原理的罗氏线圈法、基于霍尔效应原理的霍尔电流传感器法以及基于磁光效应的光电电流传感器法等。这些测量方法理论上均可用于交直流电流的测量，但具有不同的特点。除了罗氏线圈电流传感器无法进行交直流同时测量，其他四种方法皆可测量交直流电流，但各有优缺点，因此各自的适用场合不同。光学电流传感器电流检测部分为无源结构，因此具有高可靠性特点，在电磁环境恶劣、测量安全性及可靠性要求较高场合使用，但受限于成本因素，在电网电流测量中在小部分场合使用。

磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种技术可测量直流和交流，具有较高的精度和灵敏度以及较低的温漂及零漂，并且降低了由磁滞现象造成的误差，提高了传感器的灵敏度、线性度，同时可利用变压器效应测量中、高频的交流。占空比模型的励磁电压电流传感器，通过数字电路测量激磁电压占空比实现信号解调，不存在开环测量时解调精度随测量范围增大而变差的问题，可实现直流大电流的开环准数字式测量。磁致伸缩电流传感器如，是一种基于磁致伸缩应变测量的铁磁材料磁通传感器，其磁芯采用铁磁材料。当磁芯机械应变时，铁磁材料磁导率变化，通过测量磁芯两端的感应电压，计算得到被测电流。双向饱和磁通门电流传感器，利用激励电流和被测电流共同作用于磁探头使磁芯交替处于正负饱和状态，测量磁感应强度为零时的磁场强度，得出被测的电流值。激磁电压频率大于一次交流频率，因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内，看作缓慢变化的直流信号。

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， 在系统建模中未以考虑。 另外， 系统的容性误差， 如绕组匝与匝之间的匝间电容， 不同绕组之间 的寄生电容， 在一定程度上对系统的误差也有影响。当磁芯处于非饱和状态时，磁导率近似为一个不变的常数。天津新能源电流传感器案例

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。天津新能源电流传感器案例

G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数，G2为PI比例积分放大电路的传递函数，G3为PA功率放大电路的传递函数，G4为电流反馈模块的传递函数，G5为感应纹波噪声传递函数，NF为负反馈环节传递函数。根据图3－3，由自动控制系统相关理论，可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为：IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4（3－12）交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差，终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系，可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为：G1=SD==-（3－13）式（3－13）与自激振荡磁通门传感器灵敏度SD公式（2-48）一致。G2的传递函数常通过比例环节及积分环节的特征参数表示：(1)G2=-KPI|1+|（3－14）（jwτ1)天津新能源电流传感器案例