泰州LEM电流传感器设计标准

上世纪初，罗格夫斯基提出了一种可以用空心线圈测量磁场强度的方法，并且发表了论文：TheMeasurementofMagnetMotiveForce，这种线圈被命名为罗氏线圈。在后来的研究中，Cooper的人证明了可以用罗氏线圈来测量脉冲电流，为后来的应用奠定了基础。初期因为罗氏线圈对电流测量的精度问题，人们对罗氏线圈并不重视，直到上世纪60年代科学家改进了罗氏线圈的结构，从而提高了对电流测量精度，罗氏线圈重新得到了重视。到上世纪80年代，罗氏线圈的研究越发成熟，基本上实现了系列化和产业化，它的应用也得到了进一步的推广。罗氏线圈具有其独特的结构，所以不需要考虑铁芯所引起的问题，相比于传统电磁式电流互感器，罗氏线圈具有以下优势：1.不需要考虑铁芯的饱和，线性度好，线圈的测量范围非常宽，可以跨越好几个数量级；2.罗氏线圈的自身时间常数很小，所以可以用来测量较高频率的电流，也就是说，可以测量的电流的频带很宽，特殊的设计甚至可以达到数千兆赫兹；3.线圈的输出为电压值，通过后续的信号处理电路，可以方便的实现数字化输出；4.不含铁芯，所以体积小，重量轻。罗氏线圈作为脉冲电流传感器具有优势，可以说，罗氏线圈是对脉冲电流测量的优势选项。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。泰州LEM电流传感器设计标准

无锡纳吉伏针对的电流测量场景主要是一二次融合背景下，交流电网中存在部分直流分量情景，其中直流分量高为半波电流时的直流占比，即很大占比为交流分量的1/π。无锡纳吉伏设计的交直流电流传感器主要性能参数如下：（1）变比：1000:1；（2）检测带宽：0-50Hz；（3）额定电流：交流500A，直流700A；（4）准确度要求：直流测量误差满足0.05级；交流测量误差满足0.05级。（5）应用场景：直流单独测量，交流单独测量，交直流同时测量。泰州LEM电流传感器设计标准温度变化和电气噪声可能是影响分流器精度的主要因素。

根据前述假设，Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l，因此τ2>>τ1，因此式（2－31）进一步化简得：T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)（2－32）根据式（2－27）（2－30）（2－32）可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足：Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout（2－33）根据前述假设Ith<<IC可进一步对式（2-33）分母进行化简，带入下列表达式IC=Vout/Rsum，β=Np/N1，iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值iav满足：iav=一（2－34）式（2－34）即为平均电流模型基于磁化曲线的分段线性化模型所得激磁电流与一次电流之间的定量关系式，即自激振荡磁通门电路激磁电流平均值与一次电流之间呈线性比例关系，且激磁电流平均值正负与一次电流方向相关。自激振荡磁通门电路可以识别电流方向且激磁电流平均值与一次电流量值线性相关，这便为自激振荡磁通门电路测量交流及交直流提供了理论上的可行性，现对IP为交直流电流时，自激振荡磁通门电路测量原理进行分析。

无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器，介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源，对传统自激振荡磁通门传感器进行改进，提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器，同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型，明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素，为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究，设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器，依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行相应设计。然后结合零磁通交直流检测器的优化设计，完成了高精度交直流电流传感器样机研制。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。

电流传感器是一种设备，它能够将电流信号转换为另一个可分析信号，这种设备在电力系统和电子设备中对电流的准确测量非常有用。市场上有许多不同类型的电流传感器，以满足不同测量技术和初级电流的不同波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素的需求。 一种常见的电流传感器是分流器。分流器本质上是一个具有已知电阻值的电阻器。当电流通过分流器时，会产生一个与该电流成正比的电压信号。这个原理是基于欧姆定律（V=R×I）。通过这种方式，我们可以准确地测量交流和直流电流。 另一种常用的电流传感器是霍尔效应电流传感器。这种传感器利用磁场来测量电流。为霍尔探头提供电源会在垂直于表面的方向上施加磁场，并产生与磁场强度成比例的电压。然后可以使用安培定律来计算流过导体的电流量。这种传感器对于高频率、大电流以及具有挑战性环境的测量特别有效。 在选择使用电流传感器时，需要考虑待测电流的特性、测量精度、环境条件以及设备的限制等因素。这些因素将决定哪种类型的电流传感器适合您的应用需求。结合电子补偿式交流比较仪及自平衡式直流比较仪的结构建立闭环交直流电流传感器。泰州LEM电流传感器设计标准

如果没有对于铁磁材料磁导率和饱和特性的研究、没有低矫顽力高磁导率软磁材料问世、没有谐波分析仪检测；泰州LEM电流传感器设计标准

巨磁阻（GMR）效应在微小磁场测量领域实现了创新性的改变，尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点；同霍尔传感器相同，巨磁阻芯片是传感器的主要组成部分，一般也容易受到环境中磁场的干扰，不适用于电磁环境复杂的环境，对复杂波形电流也不能做出准确的检测。磁通门传感器(Fluxgatecurrentsensor)，一开始主要用于弱磁场的检测，比如地磁场检测、铁矿石检测、位移检测和管道泄漏检测等方面。随着这种技术的发展，磁通-2-门传感器广泛应用于太空探测和地质勘探中。磁通门电流传感器的结构类似霍尔电流传感器，是基于检测磁路的饱和特性而设计的。磁通门电流传感器采用高磁导率的磁芯，通过磁芯的交替饱和，产生的感应电压和被测电流之间存在着一定的数量关系，从而可以得到被测电流。它实际上检测磁场的变化，通过磁与电的联系来得到被测电流。近几年，随着软磁材料的发展和电子元器件的革新，磁通门电流传感器的性能不断提高，其应用范围不断扩大，受到越来越多的关注。泰州LEM电流传感器设计标准