福州大量程电流传感器案例

电力电子技术是国民经济发展以及国家重要领域的重要技术支持，是信息与能源 转换的结合，是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段。在完成现今国家 “发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着极其关键的作用。新能源、 节能环保、新能源汽车、新材料、生物、装备制造、新一代信息技术等产业的发 展，都离不开电力电子技术的有力保障。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC)输电技术、轻型高压直流输电技术、定制 电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中，它是创建安全可靠智能电网的关键技术和方法。电力电子技术在 产生、输送、分配和使用电能的全过程中均得到了大量而关键的应用。积分反馈式电流传感器主要基于激励线圈感应电流的积分值反馈控制次级电流值。福州大量程电流传感器案例

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：常州计量级电流传感器生产厂家这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。

电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理，由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时，需要励磁电流对主铁芯进行磁化，而铁芯磁化曲线具有非线性特征，因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉（Insititue Nikola Tesla）研究所，其结合指零仪提出交流比较仪结构，通过外加电流源对励磁电流进行补偿，使得一二次安匝平衡，然后完成电流互感器精度的提升，其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后，加拿大学者 N.L.Kuster 等，通过对原有比较仪结 构参数进行优化，研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比较仪。随后1964 年，N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比较仪结构的基础上，将其与传统电磁式电流互 感器结构结合，提出了补偿式电流比较仪概念，所研制的宽量程补偿式交流比较仪在 5A 至1200A量程内，比例精度达到 5ppm。

IC为稳态充电电流，即在理想情况下t=∞时刻，通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数，τ1=l/Rsum。在t1时刻，铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A，此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1，其满足Ip=-Ip1，I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足：iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1，βIp1可以将理解为，一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。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。

开关电源中需要检测的电流既有直流电流，又有交流电流，在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流分量在电源系统中存在时间短，但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害，必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量，以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中，脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多，甚至相差几个数量级，一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度，同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流，所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器具有非常实用的意义。激磁电压频率大于一次交流频率，因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内，看作缓慢变化的直流信号。辽宁电流传感器精度

助电子式补偿电路检测励磁磁势并输出相应比例补偿励磁电流，采用该方法电子补偿式交流比较仪整机功耗降低。福州大量程电流传感器案例

目前针对复杂电流波形的测量方法一般采用对被测电流的进行分段线性化处理。实际使用的电磁原理的电流传感器主要有电流调制型和电压调制型。在对复杂电流进行测量时，可以对复杂电流进行傅里叶分解，在保证精度的基础上，忽略分解后的部分高次谐波，当电压型调制的传感器的激励频率远大于保留下来的高次谐波的频率，可以对被测复杂波形做分段线性化处理，然后可以测量复杂电流波形。电压调制型电流传感器不能对电流变化剧烈的复杂电流波形进行准确的测量。因为此时激励电压的频率不容易做到远远的大于被测电流分解后的保留谐波的频率。当被测电流的在极短的时间中变化的很大的值，即被测电流具有很高的高频分量时，电压调制型电流往往不能使用。另一方面，若被测电流波形中的较大值和较小值得差距很大，此时就不能既保证对小电流的测量精度，保证对较大电流的测量准确性，所以在测量的复杂电流的波形时，电压调制型电流传感器并不是适用于各种场合。福州大量程电流传感器案例