假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ,且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0~t1 时刻,对非线性电感 L 进行正向充电,充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制,充电电流从 0 开始增大,最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0~t1 期间,铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A,线性区激磁感抗 ZL 较大, 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ,此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法。宁波光学电流传感器
假设功率放大电路性能优越,在设计检测带宽内闭环增益大,输出纹波电流小,输出稳定。则G3可用其闭环增益KPA表示其传递函数为:G3=KPA(3-15)电流反馈模块输入信号为反馈绕组WF两端电压信号,即功率放大电路输出电压信号。其输出信号为流过终端测量电阻RM的反馈电流信号IF。根据上述关系,可推导电流反馈模块G4的传递函数为:G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)(3-16)式(3-16)中,ZF为反馈绕组WF的复阻抗,忽略其电阻值,用反馈绕组的激磁感抗jwLF表示;根据激磁电感与磁路参数关系进一步对公式进行化简,式中lc为合成铁芯C12的平均磁路长度,μe为合成铁芯C12的有效磁导率,SC为单个铁芯的截面面积,合成铁芯C12的截面面积为2SC。上海磁调制电流传感器出厂价激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化,磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化。
设计的交直流电流检测器,激磁绕组W1匝数N1为175匝,稳压后激磁方波电压为±5V,根据式(4-3)及表4-2中铁芯参数可计算交直流电流检测器激磁频率为129Hz,满足检测带宽要求。采样电阻RS1的稳定性及精度直接影响零磁通交直流检测器测量结果的准确度,而且采样电阻阻值也直接影响零磁通交直流检测器的线性度。当RS1取值较大时,零磁通交直流检测器的灵敏度增大,而激磁电流峰值Im必然会减小,铁芯进入饱和状态的程度减弱,终将降低零磁通交直流检测器的线性度。而RS1取值较小时,激磁电流峰值Im必然会增大,则对选用的比较放大器U1其带载能力提出更高要求,且此时激磁电流增大,则基于电磁感应原理激磁绕组对反馈绕组的影响增大,终在终端测量电阻RM上产生感应噪声也越大。综上考虑,本文选择精度为0.1%、温度系数小于100ppm/℃的贴片电阻可满足要求。
比较各个铁芯的矩形比及磁导率参数可知,铁基纳米晶不仅磁导率高、磁饱和强度大且矩形比高,可保证铁芯饱和激磁电流阈值较小,易于进入正负交替饱和状态,因此本文选择了铁基纳米晶作为铁芯材料。磁芯材料的尺寸取决于一次穿心导体的几何尺寸,铁芯形状选择为环形铁芯形状。经查阅相关资料,本文考虑配网用500A母排尺寸及传感器缠绕各个绕组及加装外壳尺寸后的内径裕量,终设计环形铁芯C1及C2内径大小d:75mm,外径大小D:85mm,纵向高度h:10mm。同时铁芯截面面积SC及平均磁路长度le满足下式:这些政策涵盖了产业规划、技术研发、市场机制、财税支持等多个方面,为产业的快速发展提供了有力保障。
根据自激振荡磁通门传感器激磁频率约束条件fex>2f,当交直流电流传感器检测带宽为0–50Hz时,应设计自激振荡磁通门传感器激磁频率应大于100Hz。设计激磁频率时可根据式(2-42)计算激磁频率fex为:fex=Vout4BSN1SC(4-3)式(4-3)中激磁频率fex 与激磁绕组 W1 匝数 N1 均未确定,通过合理设计参数 N1 使得终激磁频率fex>100Hz 即可满足设计要求。然而激磁频率fex 并不是越大越好, 磁 性材料的涡流损耗与激磁频率fex 的平方成正比,因此当激磁频率fex 较大时,铁芯的涡 流损耗增大, 整体交直流电流传感器功耗增大, 且激磁方波电压一定时,激磁频率fex 越 大则激磁绕组 W1 匝数 N1 越小,而根据式(2-41),匝数 N1 越小则饱和电流阈值 Ith 越 大则铁芯不易进入饱和区工作, 此时所设计的零磁通交直流检测器线性度不高。而激磁 频率fex 过小时,激磁绕组 W1 匝数 N1 过大,此时所设计零磁通交直流检测器的灵敏度 将会降低, 因此在参数设计时需要在零磁通交直流检测器线性度与灵敏度之间有所侧重。为了减小零点漂移,可以采取以下措施:选择具有低零点漂移的霍尔电流传感器。湖州纳吉伏电流传感器单价
磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。宁波光学电流传感器
传统的自激振荡磁通门电路测量直流是通过测量采样电阻上的电压信号进行信号 采集, 其中有用信号为采样电阻上电压信号的平均值, 实际电路在测量直流时通过低通 滤波器 LPF 即可完成平均值电压信号解调。然而当测量交直流信号时, 由于一次侧电流 中有交流信号, 其在激磁绕组上产生的感应电流信号势必会影响铁芯激磁过程, 此时铁 芯的激磁过程变得更为复杂, 非线性特征更为明显, 使激磁电流中产生大量高频的无用 谐波, 而低通滤波器 LPF 虽然结构简单, 成本低,但是其滤波效果有限, 导致高频谐波 滤波后仍有残留, 其伴随有用信号进入误差控制模块,将影响终测量结果的准确性。 因此,本文设计的新型交直流电流传感器,通过低通滤波器 LPF 配合高通滤波器 HPF 对取自采样电阻 RS1 上的电压信号进一步处理,有效滤除其中的无用高频谐波信号,以 提高零磁通交直流检测器测量精度。宁波光学电流传感器