传感器技术作为21世纪世界争夺高科技技术的制高点的重要技术,同时也是现代信息技术的三大技术产业的支柱之一。电流传感器在电力电子技术控制和变换领域应用越来越广。电流传感器不论在新能源技术发展中的并网控制,对过剩能量存储以及再分配,还是在智能电网中的监测以及电能的分配转换等环节都起着极其重要的作用。电流的精确检测是高频电力电子应用系统可靠高效运行的基础。不同于传统电力系统中的电流检测,高频电力电子系统的电流检测存在很多特殊的情况。当无被测电流时,激励磁场周期性作用于磁芯上,磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。苏州电池包电流传感器案例
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。苏州电池包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;
在光伏发电监测系统中使用磁通门电流传感器,可以对光伏发电站输出电流进行实时监测,及时发现光伏发电系统的故障节点,帮助工作人员对光伏阵列进行维护和检修。同时,磁通门电流传感器还可以用于光伏逆变器、UPS伺服控制等系统的电流信号采集和反馈控制。 无锡纳吉伏研发的高精度电流传感器是磁通门电流传感器的一种,可以与光伏发电监测系统配合使用,实现对光伏发电站输出电流的实时监测和管理,对光伏发电站的监控管理起着至关重要的作用。
光学效应:光学效应是指光照射在物质上时,物质会吸收光能并转化为电能的现象。光学电流传感器利用光学效应来测量电流,具有无电磁干扰、非接触测量等优点。但是,它们通常需要复杂的信号处理和光学系统。 霍尔效应:霍尔效应是指当电流通过半导体时,会在垂直于电流的方向上产生一个横向电压。这个电压与通过半导体的电流成正比。霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流,具有结构简单、测量范围广、精度高等优点。但是,它们通常需要稳定的电源和复杂的信号处理电路。积分反馈式电流传感器主要基于激励线圈感应电流的积分值反馈控制次级电流值。
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)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。苏州电池包电流传感器案例
只要磁芯磁导率随激励磁场强度变化,感应电势中就会出现随环境磁场强度变化的偶次谐波增量。苏州电池包电流传感器案例
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。苏州电池包电流传感器案例