重庆交直流电流传感器设计标准

新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器，其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3－1所示。其包括环形铁芯C1和C2，及激磁绕组W1，激磁绕组W2和分压电阻R1，R2。比较放大器U1，单位反向放大器U2，采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择，磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度，并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知，铁芯材料需要选择非线性程度高，即磁导率高，磁饱和强度高，矫顽力低的磁性材料。功率分析仪是一种用于测量和分析电路的功率因数、效率、能耗等参数的仪器。重庆交直流电流传感器设计标准

直流分量直接影响电网中电力设备如电流互感器、变压器等正常运行，国内外集中研究了直流分量产生的原因及其对电流互感器计量性能的影响，直流分量下交流测量新方法等。国外对于电网中直流分量对电力设备影响相关的研究较早，早期是美国教授J.G.Kappman等重点研究了中性点直接接地系统中地磁感应电流。研究发现在地磁暴感应准直流影响下，电磁式电流互感器二次侧电流畸变，误差明显增大；当变比较大或负荷电流较小时，互感器受直流分量影响较小。南京普乐锐思电流传感器出厂价在电力系统中，电流测量对于确保电力系统的稳定运行至关重要。

式（3－3）表明新型交直流电流传感器灵敏度与终端测量电阻 RM  阻值成正比，与 反馈绕组匝数 NF 成反比。负号没有实际意义，表示输出与输入信号反相。同时，由于环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态，采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2  中的交直流电流信号理论上与 VRS1  幅值相同，而方向相 反。下一节将具体介绍反向激磁的环形铁芯 C2 在系统中的具体作用。新型交直流传感器是基于 PI  比例积分放大电路进行误差控制的，理论上比例积分 环节将会保证系统稳态误差为 0，而实际上闭环交直流传感器工作的电磁环境更为复杂， 在输入端除了一次绕组 WP 中交直流电流 IP 外，还有在环形铁芯 C1 上激磁绕组 W1 端的 激磁电压 Vex1 ，在输出端存在反馈绕组 WF  中的反馈电流。

当一次电流IP为纯直流分量时，通过分析式（3－20）可知，此时jw=0，ZF=0时，可得新型交直流电流传感器的直流稳态误差εDC为：11+KPIN1RM(KPAN)FRS1(1+伪)式（3－21）为单独测量直流时的新型交直流传感器稳态误差传递函数模型。此时由于PI比例积分电路在直流测量情况下，时间常数趋近于0，理论上比例积分电路开环增益趋近于无穷大，因此直流测量误差趋近于0。然而实际当测量交直流电流时，PI比例积分电路的开环增益有限，因此仍需考虑其他参数设计。同时需要注意，在建立交直流电流传感器稳态误差模型时，对基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的零磁通交直流检测器进行了线性化处理，因此保证零磁通交直流检测器线性度是新型交直流传感器设计的关键，而激磁绕组匝数N1及采样电阻RS1均影响交直流检测器线性度，因此在参数设计时需要综合考虑各项指标。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。

t5时刻起铁芯C1工作点进入负向饱和区C,此时激磁感抗ZL迅速变小，因此t5～t6期间，激磁电流iex迅速反向增大，当激磁电流iex达到反向充电电流-I-m=ρVOH/RS时，电路环路增益|ρAv|>>1满足振荡电路起振条件，方波激磁电压发生反转，输出电压由反向峰值电压VOL变为正向峰值电压VOH。即t6时刻，VO=VOH。t6时刻起铁芯C1工作点由负向饱和区C开始向线性区A移动，在t6～t7期间，铁芯C1仍工作于负向饱和区C，激磁感抗ZL变小，而输出方波电压变为正向此时加在非线性电感L上反向端电压V-=-ρVOH，产生的充电电流为正向，与激磁电流iex方向相反，12因此非线性电感L开始正向充电，激磁电流开始正向迅速增大，于t7时刻激磁电流iex增大至反向激磁电流阈值I-th。它在高速电流测量、电力电子变换器监测、电机控制、电磁兼容性测试等领域有着很多的应用前景。厦门储能电池测试电流传感器厂家直销

由于这个感应电流与被测导体中的电流成正比，因此可以通过测量这个感应电流来间接测量被测导体中的电流。重庆交直流电流传感器设计标准

传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。根据法拉第电磁感应定律可知，感应绕组产生的感应电动势。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，但是没有正负之分。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中比较直白，比较简单也是比较原始的测量方法，这一方法原理简单，易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节，检测电路复杂，精度较低，温漂较大。对于工业应用来说，偶次谐波解调电路具有复杂性，同时受到磁材料的工业性能限制，使用这种传感器费用较高。重庆交直流电流传感器设计标准