九江零磁通電流傳感器案例

來源: 發(fā)布時間:2023-11-27

雙向飽和式磁通門(Bidirectional Saturation Fluxgate)原理是利用記錄激勵電流使磁芯到達(dá)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時的電流值作為傳感器輸出信號。由于磁芯的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣磁導(dǎo)率,穿過磁芯中心的初級線圈中流過的初級電流產(chǎn)生的磁場會聚集到磁芯中,因此會使磁芯達(dá)到飽和狀態(tài)。次級線圈M匝圍繞在環(huán)形磁芯上,由一個全橋逆變電路產(chǎn)生的次級電流Is產(chǎn)生的次級磁場強(qiáng)度Hs與初級磁場強(qiáng)度Hp共同決定。雙向飽和磁通門是一種特殊的磁性器件,其中主要的結(jié)構(gòu)采用坡莫合金或非晶材料制作,具有雙向磁特性。這種磁通門具有兩個線圈,當(dāng)兩個線圈分別加上正弦波形的電壓時,將產(chǎn)生正弦波形的感應(yīng)電壓。然而,當(dāng)電壓過零點(diǎn)時,由于磁通門具有雙向磁特性,因此其中一個線圈的磁性將會反轉(zhuǎn),從而使得該線圈的感應(yīng)電壓過零點(diǎn)對稱軸發(fā)生偏移,產(chǎn)生一個非正弦波形電壓。 雙向飽和磁通門具有許多優(yōu)點(diǎn),如響應(yīng)速度快、線性度好、抗干擾能力強(qiáng)、工作頻率高等,因此在許多領(lǐng)域中得到了非常多的應(yīng)用,例如電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償、電力系統(tǒng)的諧波治理、電機(jī)控制、大功率電磁設(shè)備保護(hù)等。將一次電流中的直流和交流分量分通道單獨(dú)檢測研制了四鐵芯六繞組交直流電流比較儀。九江零磁通電流傳感器案例

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隨著近幾年軟磁材料的發(fā)展和電子元件的成本降低,使得磁通門電流傳感器更加經(jīng)濟(jì),可以和霍爾電流傳感器進(jìn)行媲美。與此同時,對于直流電流的檢測,磁通門電流傳感器相比霍爾電流傳感器,性能具有更加優(yōu)越的性能。磁通門工作在磁芯交替飽和的狀態(tài),能夠很好地抑制磁場的偏移,使得溫漂和零漂減小。電流的準(zhǔn)確測量通常需要電流穿過一個封閉的磁回路,這種形式通常使用分裂夾式裝置,但這種裝置只適合用于測量單獨(dú)的導(dǎo)線,而無法測量PCB上的電流蹤跡。英國TTI公司2013年上市的I-Prober520電流量測探頭是一款緊湊型手握式探頭,這種探頭與示波器同時使用。通過擺放探測器的絕緣探頭用于PCB板電流的追蹤,位于PCB板上的電流蹤跡即被觀察并檢測到。這款電流探測器基于磁通門閉環(huán)原理,無需破壞電路結(jié)構(gòu),只需將測量探頭擺放至被測導(dǎo)線上即可測量到電流。該探頭可測量峰值10mA至20A動態(tài)范圍;可測量頻率帶寬為DC到5MHz。長沙零磁通電流傳感器案例磁通門電流傳感器由于其寬頻響特性,可以滿足這些應(yīng)用的需求。

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積分反饋式電流傳感器主要基于激勵線圈感應(yīng)電流的積分值反饋控制次級電流值,然后在磁芯中形成零磁通狀態(tài),測量此時的電流值Is與匝數(shù)Ns的乘積即為被測電流值。為了使磁芯工作在零磁通狀態(tài),電流傳感器中加入了次級線 圈并且此線圈必須通入一個合適的電流以保證磁芯的零磁通狀態(tài),而這個值與被測電流有關(guān)。磁芯零磁通狀態(tài)是通過飽和電感的電感值來體現(xiàn)的。當(dāng)無外界電流時,通過飽和電感的電流積分值為零。在這種情況下,如果在激勵線圈上加載一個對稱的交流方波電壓,那么激勵線圈中的電流將會產(chǎn)生對稱的交流電。而當(dāng)存在外界電流時,同樣加載交流方波電壓,此時激勵線圈產(chǎn)生的電流不再對稱,這一電流變化主要取決于被測 電流的值及其方向。

電流傳感器的工作原理有多種,其中一種是通過分流器來工作的。分流器其實(shí)是一個具有已知?dú)W姆值的電阻器。當(dāng)電流通過分流器時,就會在分流器上產(chǎn)生一個電壓,這個電壓與通過的分流器的電流成正比。這就是歐姆定律的應(yīng)用,即電壓等于電阻乘以電流。利用這個原理,我們可以準(zhǔn)確地測量交流和直流電流。 另外一種測量電流的方法是使用磁場?;魻栃?yīng)電流傳感器就是利用磁場來測量電流的一種設(shè)備。當(dāng)電流通過一個導(dǎo)體時,會產(chǎn)生一個垂直于導(dǎo)體表面的磁場,這個磁場會產(chǎn)生一個與磁場強(qiáng)度成比例的電壓。這個電壓可以使用安培定律來計算流過導(dǎo)體的電流量。 電流傳感器的種類很多,有不同的測量技術(shù),初級電流也會因波形、脈沖類型、隔離和電流強(qiáng)度等因素而有所不同。所以在市場上有很多不同類型的電流傳感器可供選擇。在選擇使用電流傳感器時,需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求和條件來選擇適合的電流傳感器。磁通門電流傳感器也可以用于測量脈沖電流,監(jiān)測和控制脈沖電流的狀態(tài)。

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電流傳感器技術(shù)方案差異分析隨著電力電子技術(shù)應(yīng)用的逐步發(fā)展,人們對電流傳感器的性能提出了更高的要求,所以電流傳感器迅速發(fā)展起來。為了滿足電流傳感器在不同領(lǐng)域中的技術(shù)需求,產(chǎn)業(yè)界開發(fā)出了各種類型電流傳感器,如霍爾電流傳感器、羅氏線圈、巨磁阻電流傳感器、電流互感器、分流電阻以及磁通門電流傳感器等。小編在7月份在無錫納吉伏公司的網(wǎng)站上對這些不同電流傳感器的技術(shù)路線差異進(jìn)行了初步分析分析,下面詳細(xì)介紹上述幾種常見的電流傳感器。

霍爾效應(yīng)傳感器是基于霍爾效應(yīng)的磁場傳感器。它是一種隔離的非侵入式設(shè) 備,可同時應(yīng)用于直流和交流電流檢測,通常高達(dá)數(shù)百千赫茲。由于其簡單的結(jié)構(gòu),與微電子器件的兼容性,霍爾器件可以單片集成到完全集成的磁傳感器中。霍爾傳感器可以使用常規(guī)的CMOS技術(shù)制造。但是,它通常比電流互感器或Rogowski傳感器昂貴。盡管霍爾傳感器可以測量直流電流,但由于鐵芯飽和,霍爾傳感器通常具有有限的峰值電流,并且具有有限的帶寬(<1MHz)。另外,它對外部磁場非常敏感,霍爾傳感器的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性非常不好。霍爾效應(yīng)傳感器主要在閉環(huán)模式下工作,以實(shí)現(xiàn)更高的精度和更寬的動態(tài)范圍。 由于霍爾效應(yīng)傳感器的輸出信號與被測電流成正比,因此它可以用于測量直流或交流電流。嘉興交直流電流傳感器現(xiàn)貨

在磁通門傳感器的設(shè)計中,通常會采用一個激勵磁場,這個磁場會持續(xù)振蕩,從而可以等效為消磁磁場。九江零磁通電流傳感器案例

當(dāng)有電流流經(jīng)一次繞組時,根據(jù)電流和磁通量的單調(diào)線性跟隨關(guān)系,一次電流會在環(huán)形磁芯內(nèi)產(chǎn)生一個與其高度相關(guān)的電流磁通量,磁通門傳感器的兩組激勵繞組會根據(jù)這一磁通量各自產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號并輸出到與其相連接的磁通門電路。磁通門電路再將這一感應(yīng)信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柌⒔?jīng)過疊加后 輸出到放大電路,經(jīng)放大電路放大后在二次電流線中產(chǎn)生二次電流,此二次電流會在環(huán)形磁芯產(chǎn)生與 其高度相關(guān)的二次電流磁通量,該二次電流磁通量與一次電流磁通量方向相反,然后實(shí)現(xiàn)一次電流磁通量與二次電流磁通量之和為零,使一次電流的安匝比等于二次電流的安匝比。九江零磁通電流傳感器案例

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