北京高精度电流传感器

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，它使得这些材料在磁化过程中表现出滞后现象。北京高精度电流传感器

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)南通霍尼韦尔电流传感器罗氏线圈传感器的输出信号与被测电流的平方成正比，因此它适用于测量中低成本的交流电流。

无锡纳吉伏公司结合自激振荡磁通门技术与传统电流比较仪结构，设计了新型交直流电流传感器。通过分析新型交直流传感器的误差来源，对传统单铁芯自激振荡磁通门传感器进行改进，提出了双铁芯结构自激振荡磁通门传感器，同时对解调电路进行了优化。并建立了新型交直流电流传感器稳态误差模型，为优化设计参数以减小交直流比例误差提供理论依据。依据上述研究，通过铁芯选型、绕组设计、零磁通交直流检测器电路、误差控制电路、电流反馈电路和电磁屏蔽设计，研制了一台500A双铁芯三绕组低成本交直流电流传感器样机。

t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A，非线性电感L仍继续充电，此时激磁感抗ZL较大，激磁电流iex缓慢由I-th继续增大，直至在t8时刻增大为0。t5～t8期间，构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0～t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波，通过上述分析可知，在一个完整的振荡周期内，激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间，由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言，磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点，完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明，在使用自激振荡磁通门传感器时，需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件，即自激振荡磁通门正常运行需满足Im>>Ith。单棒型磁通门传感器，是由一个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。

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。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。湖州莱姆电流传感器单价

通过测量电流，可以了解电力系统的负载情况、传输效率以及是否存在短路或过载等问题。北京高精度电流传感器

电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理，由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时，需要励磁电流对主铁芯进行磁化，而铁芯磁化曲线具有非线性特征，因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉（Insititue Nikola Tesla）研究所，其结合指零仪提出交流比较仪结构，通过外加电流源对励磁电流进行补偿，使得一二次安匝平衡，然后完成电流互感器精度的提升，其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后，加拿大学者 N.L.Kuster 等，通过对原有比较仪结 构参数进行优化，研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比较仪。随后1964 年，N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比较仪结构的基础上，将其与传统电磁式电流互 感器结构结合，提出了补偿式电流比较仪概念，所研制的宽量程补偿式交流比较仪在 5A 至1200A量程内，比例精度达到 5ppm。北京高精度电流传感器