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南京循环测试电流传感器案例

来源: 发布时间:2024年02月05日

磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件,只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率,低矫顽力的软磁材料(例如坡莫合金)作为磁芯,磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流,则在其产生的激励磁场的作用下,感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量,通过后续的各种传感器信号处理电路,利用谐波法对感应电势进行检测处理,使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号,所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期,首先在1931年,Thomas申请了关于磁通门的知识产权,接着,有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验,总结并提出磁通门技术的工作原理,且当时的实验精度达到了纳特(nT)级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究,从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性,在随后的几十年里,利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。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;南京循环测试电流传感器案例

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当一次电流 IP>0,即为正向直流偏置,其在铁芯 C1  中产生恒定的增磁直流磁通, 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移, 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp,其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程, 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ,导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区, 而是略有提前, 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B;同时由于 正向直流磁通作用,铁芯 C1  进入负向饱和区需要额外的激磁电流以抵消正向直流产生 的的增磁直流磁通,使得铁芯 C1 进入负向饱和区 C 的阈值电流变大,负向饱和阈值电 流满足 I-th1=I-th-βIp。南京循环测试电流传感器案例在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和监控高频电流。

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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。

为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害,在 不影响交流测量精度的同时,能对直流分量进行监测,是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月,其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》,提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念,而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一,因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。这种滞后现象会导致铁磁性材料中的磁场难以迅速变化,从而对外部磁场的干扰产生抵抗力。

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霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流,精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分,一般霍尔元件的温度特性差,同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰,造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高,电磁环境复杂的条件下,它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈(罗氏线圈),具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点,应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量,近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器(currenttransformer,CT)依据电磁感应原理测量电流,它非常多的应用于电力系统的电流检测中,并且也是电力系统中继电保护系统的重要组成部分。但是电磁感应原理只能用于交流电流的测量,同时由于存在磁芯,所以在设计中需要考虑磁性的饱和问题,磁芯的存在还导致了互感器的体积较大,造价昂贵。外部磁场的干扰就不会对测量结果产生明显的影响。因此,磁通门电流传感器的抗干扰能力得到了显著提高。九江闭环电流传感器厂家现货

电流是物理学中的一个基本物理量,电流测量是电气测量中必不可少的一部分。南京循环测试电流传感器案例

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。南京循环测试电流传感器案例