广州计量级电流传感器

电力电子技术是国民经济发展以及国家重要领域的重要技术支持，是信息与能源 转换的结合，是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段。在完成现今国家 “发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着极其关键的作用。新能源、 节能环保、新能源汽车、新材料、生物、装备制造、新一代信息技术等产业的发 展，都离不开电力电子技术的有力保障。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC)输电技术、轻型高压直流输电技术、定制 电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中，它是创建安全可靠智能电网的关键技术和方法。电力电子技术在 产生、输送、分配和使用电能的全过程中均得到了大量而关键的应用。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。广州计量级电流传感器

当闭环零磁通交直流电流测量系统正常运行时， 环形铁芯 C1 由比较放大器 U1 进行方波激磁，而环形铁芯 C2 通过反相放大器 U2 进行方波激磁。反 相放大器 U2 为反相单比例放大器，因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 激磁电流幅值相同 而相位完全相反， 因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态。 同时当 一次绕组中电流与反馈绕组电流磁势不平衡时，将在电流检测模块的采样电阻 RS1 上检 测出与一二次磁势之差成正比的交直流采样电压信号 VRS1 ，VRS1 中直流分量大小与一二 次直流磁势之差成正比， VRS1 中交流分量大小与一二次交流磁势之差成正比， 而方向与 一次电流方向相反。信号处理电路将采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 通过高 通滤波器 HPF 后，与采样电阻 RS1 上的交直流采样电压信号 VRS1 与进行叠加得到合成 电流信号 VR12，终合成电流信号 VR12 经过低通滤波器 LPF 完成信号解调。 解调后的 误差电流信号 Ve 输入至 PI 比例积分电路完成误差控制， 其中 PI 比例积分电路输出电压 信号经 PA 功率放大电路放大后产生反馈电流 IF，通过反馈绕组 WF 在环形铁芯 C1 及 C2 上产生反馈电流磁势。当一二次磁势不平衡时， 激磁电流 iex 平均值不为 0，从而产生误 差电流信号 Ve 。广州计量级电流传感器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。

导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t5 时刻进入饱和区，而是略 有延后，即铁芯 C1 工作点将滞后进入负向饱和区 C；而在正向饱和区 A 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 的时间间隔增大， 而 激磁电流由 I-th1  负向增大至 I-m  的时间间隔减小。 由上述分析可知，测量正向直流时铁 芯工作点的特征为： 铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间大于工作在负向饱和区 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。在一 次电流 IP 为正时，激磁电流 iex 在一个周波内，正半周波电流平均值小于负半周波电流 平均值， 采样电阻 RS 上采样电压 VRs 一个周波内平均值为负。

充电至t1时刻后，由于铁芯C1饱和，激磁感抗ZL迅速变小，因此t1～t2期间，激磁电流iex迅速增大，当激磁电流iex达到充电电流Im=ρVOH/RS时，电路环路增益11ρAv>>1满足振荡电路起振条件，方波激磁电压发生反转，输出电压由正向峰值电压VOH变为反向峰值电压VOL，即t2时刻，VO=VOL。t2时刻起，铁芯C1工作点由正向饱和区B开始向线性区A移动。在t2～t3期间，铁芯C1仍工作于正向饱和区B，激磁感抗ZL小，而输出方波电压反向，此时加在非线性电感L上反相端电压V-=ρVOL，产生的充电电流反向，因此非线性电感L开始迅速放电，激磁电流iex开始降低，于t3时刻激磁电流iex降至正向激磁电流阈值I+th。交流比较仪和直流比较仪在电流检测方法、电磁理论分析与结构设计上对于交直流电流测量具有宝贵的借鉴意义。

探究了交直流电流测量方法的适应性并阐述自激振荡磁通门传感器适应  于交直流电流测量的独特优势。其次，通过对自激振荡磁通门电路起振过程的分析，并应用非线性铁芯的三折线模型及电路理论，分析了基于自激振荡磁通门传感器的交直流测量原理， 在此基础上探讨了交直流电流下自激振荡磁通门传感器测量的适应性，为设计新型交直流电流传感器奠定理论基础。后讨论了自激振荡磁通门传感器的关键特性：检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定性等，为新型交直流电流传感器的设计提供理论依据。基于低频滤波的硬件解调方法，用以简化软件中数据处理复杂程度。广州计量级电流传感器

光泵技术主要是用来对一些微弱磁场或者少量铁磁物质的探测，现在已研制成功了多种类型高灵敏度的磁力仪。广州计量级电流传感器

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。广州计量级电流传感器