传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现。传统的交流比较仪通过增加励磁电流补偿模块,降低互感器正常工作下励磁电流的大小,使得主铁芯工作在微磁通或零磁通状态从而降低电流测量的比例误差和相位误差,然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题,励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿,因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。传统的直流比较仪基于磁调制器原理,铁芯采用双铁芯差动式结构,通过外接激磁电源,调整合适的激磁电流及频率大小,在检测绕组端,通过检测二次谐波电压的大霍尔电流传感器在测量电流时可能会受到噪声的影响,例如热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。兰州高频电流传感器供应商
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。重庆大量程电流传感器这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。
为了简化运算,按照自激振荡磁通门电路, 激磁磁芯选取高磁导率、 低剩磁、低矫顽力的铁磁材料,铁芯 C1 磁化曲线模型选择三折线分段线性化函数模型 表示, 并忽略铁芯磁滞效应, 在线性区 A 的激磁电感为 L,在正向饱和区 B 及负向饱和 区 C 的激磁电感为 l,且满足 L>>l。假设零时刻时,激磁电流 iex 达到负向充电最大电流 I-m ,且零时刻激磁方波电压由 负向峰值 VOL 跃变为正向峰值 VOH。同时满足-VOL=VOH=Vout ,正负向激磁电流峰值仍然 满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS
误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其大输出交流可达2A。在磁通门传感器的设计中,通常会采用一个激励磁场,这个磁场会持续振荡,从而可以等效为消磁磁场。
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。通过测量电流,可以了解电路中的能量消耗、电阻、电容和电感等参数。青岛零磁通电流传感器价格大全
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。兰州高频电流传感器供应商
分流器:分流器是一种电阻型电流传感器,它通过将待测电流分流一部分来测量电流。分流器具有测量范围广、精度高、响应时间快等优点,适用于测量直流和脉冲电流。但是,分流器不适用于测量交流电流和变频电流。 巨磁阻效应(GMR)和巨磁阻抗效应(GMI):这些是新型的磁电阻效应,具有很高的灵敏度和线性度。它们通常用于测量微弱磁场和电流,如磁通门和电流传感器的应用。 隧道效应:隧道效应是一种物理现象,当电子通过绝缘层时,会以一定的概率穿透绝缘层并传导电流。隧道电流传感器利用这个效应来测量电流。它们具有很高的灵敏度和线性度,适用于低电压、小电流的测量。兰州高频电流传感器供应商