温州霍尔电流传感器发展现状

无锡纳吉伏公司总结了直流分量对交流测量影响的相关研究现状，说明了一二次融合背景下交直流电流测量的必要性；通过对电流比较仪的发展回顾，对现有磁调制原理的交直流电流测量方法进行总结，分析了交直流测量方法的关键技术及其制约瓶颈，为交直流电流传感器的优化设计提供思路。对自激振荡磁通门传感器技术进行深入研究，阐明其电流测量基本原理和交直流电流测量的适应性；探究自激振荡磁通门传感器磁参数和几何参数与传感器线性度7和灵敏度之间的定量关系，为自激振荡磁通门传感器的铁芯选择、绕组设计及硬件电路初步设计奠定理论基础。电阻值的变化：霍尔电流传感器的内部电阻值可能会受到温度、湿度、机械应力和时间等因素的影响而发生变化。温州霍尔电流传感器发展现状

加拿大学者 N.L.Kuster 、W.J.M.Moore 等，通过在交流比较仪结构基础上改进，将交流检测模块换为基于二次谐波磁调制器结构的直流检测器，设计相应的倍频电路及二次谐波解调电路，完成了直流比较仪研制，研制的变比为400:1 的直流比较仪比例精度在满量程时为1ppm。欧洲核子研究中心(CENR)的 K.Unser，将磁调制器技术与磁积分器技术结合，研制出用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器，该方法扩展了电流测量带宽，但交直流测量只能单独进行，交流通道与直流通道相互独立。近年来，国内在直流测量领域研究颇多的是华中科技大学和中国计量科学研究院，中国计量科学研究院的郭来祥对磁调制器理论研究颇深，通过应用图解法对三折线模型下的二次谐波式磁调制器进行了系统的研究，在多种激磁方法的比较中发现恒流方波激磁与恒压方波激磁效果比较好，磁调制器灵敏度比较好，并对磁调制器灵敏度进行定量计算，对磁调制器基础理论研究的完善做出巨大贡献。温州霍尔电流传感器发展现状磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流，例如在电池充电和放电过程中，可以监测电池的电流和电量状态。

因此测量交直流电流时，需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式（2－46），当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱， 非线性误差增大。同时由式（2－46）可知，扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有：（a）增大激磁绕组匝数 N1 ;（b）增大稳态充电电流 IC；（c）降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith；根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知， 为保证铁芯进入饱和区工 作， 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ，即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下，终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 iex 与一次电流 Ip  的 线性关系式及相关结论。

近年来，随着精密电子电路的发展，在微弱电流测量领域，自激振荡磁通门技术得到了广泛应用，不同于传统磁调制器式磁通门传感器，其电路结构简单，不需外加激磁电源，供电部分直接取自电子电路。其灵敏度不受自激振荡频率限制，自身线性度可通过优化铁磁参数提高，然后结合传统电流比较仪结构，成为本文交直流电流精密测量的新方案。无锡纳吉伏公司基于高精度交直流电流测量方法的适应性及自激振荡磁通门技术理论研究，提出新型交直流电流检测方法，主要完成交直流电流的高精度测量方法研究及装置研制，致力于解决一二次融合背景下交直流电流计量失准的问题，同时通过设计合适铁磁参数及相关电路达到高精度交直流电流测量要求，为抗直流电流互感器及交直流电流传感器的溯源提供一种新思路。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流，监测和控制脉冲电流的状态。

自激振荡磁通门传感器其稳定性与采样电阻 RS 稳定性密切相关。 影响采样电阻 RS  稳定性的主要因素为阻值精度及温度系数。因此需要选择温度系数较 小， 阻值精度高的采样电阻。在满足同样额定功率情形下， 由于采样电阻越大， 功耗越 大， 因此选择阻值较小的采样电阻有利于解决温升导致的稳定性变差问题， 但传感器整 体功耗会有所增加，因此需要选择合适的采样电阻阻值。自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD 主要取决于一次绕组匝数 Np 及激磁绕组匝数 N1 之比及采样电阻 RS 阻值大小。选择较大阻值的采样电阻可以提高 自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD ，但为了提高自激振荡磁通门传感器的线性度及稳定 性，适宜选取较小阻值的采样电阻。而从信噪比角度考虑， 采样电阻不宜取值太小。因 此在设计自激振荡磁通门传感器及终新型交直流传感器时需要对这些关键性能进行 取舍后，综合考虑以选择合适的电路参数。磁通门电流传感器还具有响应速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点，适用于各种复杂的环境条件下使用。温州霍尔电流传感器发展现状

使用高质量的分流器：选择具有高精度和低温度系数的分流器，能够更好地保持电流的分配比例。温州霍尔电流传感器发展现状

磁通门技术原理：磁通门技术利用磁铁的磁场来控制电路中的电流，从而实现对信号的通断和幅度进行控制。 磁通门组成：磁通门由一块磁铁和一个电路组成。当磁铁被激励时，磁铁产生的磁场会与电路中的电流相互作用，使电流流动，信号通过；当磁铁不被激励时，磁场消失，电路中没有电流，信号被阻断。 磁通门功能：磁通门不仅能够控制信号的通断，还能够控制电路中的电流大小，从而实现对信号的幅度进行控制。 磁通门应用：磁通门是一种磁场测量元件，被广泛应用于电流测量中，具有较高的测量精度。 磁通门技术发展历史：磁通门技术起始于1928年。在1936年，Aschenbrenner和Goubau实现了0.3nT的分辨率。在第二次世界大战中，磁通门传感器得到了较大的发展，并被用于探潜。用电流传感器作为电气设备绝缘在线检测系统的采样单元，已得到实际应用。 综上所述，磁通门技术是一种利用磁场来控制电流和信号的测量技术，具有较高的测量精度和控制能力。它在多个领域都有广泛的应用，如电流测量、磁场测量、探潜等。温州霍尔电流传感器发展现状