根据电流互感器检测相关规范及其章程,设计合理实验方案,对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试,主要测试项目包括:(1)交流计量性能测试;(2)直流计量性能测试;(3)交直流同时测量时交直流计量性能测试;为了构建一二次融合电流场景,实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流,将交流分量和直流分量单独输出,试验原理框图如图5-1所示。图中,被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器,交流电流由交流源和升流器产生,一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0,直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取出,一方面接入电子式互感器校验仪,用于和标准电流互感器的输出进行比对,给出交流电流测量误差;另一方面接入六位半数字万用表DMM,与直流电流源输出电流采样电阻Rdc上的输出电压进行比对,确定直流电流测量误差。由于这个感应电流与被测导体中的电流成正比,因此可以通过测量这个感应电流来间接测量被测导体中的电流。扬州工控级电流传感器厂家
导致正半周波自激振荡过程将不会在原时刻进入饱和区, 而是略有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入正向饱和区 B;而在正向饱和区 B 及负向 饱和区 C 中,激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非线性电感时间常数未发 生变化, 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段, 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m 的时间间隔 减小, 而激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔增大。 由上述分析可知, 测量负向直 流时铁芯工作点的特征为:铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间小于于铁芯 C1 工作在负 向饱和区 C 的时间,使激磁电流 iex 波形上出现了正负半周波波形上的不对称性,即由 图 2-5 可知, 在一次电流 IP 为负时, 激磁电流 iex 在一个周波内, 正半周波电流平均值 大于负半周波电流平均值,采样电阻 RS 上采样电压 VRs 一个周波内平均值为正。扬州工控级电流传感器厂家在医疗领域中,电流测量可以用于监测患者的生理信号,如心电信号、脑电信号等,以协助医生进行诊断。
激磁电压信号Vex在一个周波内表达式为:(|Vout,0<t<TpVex=〈|l-Vout,Tp<t<Tp+TN其中TP=t3,在正向周波内,根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式(2-8)、(2-12)、(2-16)可以求得,正半波时间TP满足下式:TP=t1+(t2-t1)+(t3-t2)=τ1ln(1+2Im)+(τ2-τ1)ln(1+2Ith)(2-25)IC-ImIC-Ith-βIp1其中TN=t6-t3,在负向周波内,根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式(2-18)、(2-20)、(2-22)可以求得,负向周波时间TN满足下式:TN=t4-t3+(t5-t4)+(t6-t5)=τ1ln(1+2Im)+(τ2-τ1)ln(1+2Ith)(2-26)IC-ImIC-Ith+βIp1激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav表达式为:Vav=Vout=Vout
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。磁通门电流传感器可以用于监测电池的电量和电流,提高电池的使用效率和安全性。
当一次电流 IP>0,即为正向直流偏置,其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通, 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移, 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程, 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ,导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区, 而是略有提前, 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B;同时由于 正向直流磁通作用,铁芯 C1 进入负向饱和区需要额外的激磁电流以抵消正向直流产生 的的增磁直流磁通,使得铁芯 C1 进入负向饱和区 C 的阈值电流变大,负向饱和阈值电 流满足 I-th1=I-th-βIp。磁场稳定性:由于激励磁场是持续振荡的,它可以有效地抵消外部磁场的干扰,从而保证了测量的准确性。扬州工控级电流传感器厂家
磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种抗干扰能力主要归功于它的激励磁场持续振荡的特性。扬州工控级电流传感器厂家
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。扬州工控级电流传感器厂家