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铁芯 C1 的非线性是影响自激振荡磁通门电路正常运行的主要因素。在探究铁芯 C1 非线性特性时常用简易的三折线模型分析,三折线模型忽略了铁芯 C1 磁滞效应并对复 杂的磁化曲线进行分段线性化,铁芯 C1 磁化曲线及简化模型见图 2-2。图中主要参数 HC 为铁芯 C1 剩磁,H(ith)为铁芯 C1 磁导率由线性区即将进入非线性区发生突变时对应 激磁电流阈值 ith 下的磁场强度,H(is)为铁芯 C1 进入饱和区工作状态时对应饱和激磁电 流 is 下的磁场强度。铁芯 C1 的工作状态依据激磁电流大小被划分为负 向饱和区 C,线性区 A 及正向饱和区 B。交流比较仪和直流比较仪均不适宜直接用于交直流电流测量.。深圳粒子加速器电流传感器供应商
VRS1 为采样电阻 RS1 上电压信号,V’RS2 为采样电阻 RS2 上电压信号 经高通滤波器 HPF 处理后的电压信号,当 HPF 时间常数设置合理, 可有效滤除采样电 阻 RS2 上电压信号中无用低频分量,因此在 V’RS2 保留反向的无用高频分量 VH2 。若参 数设置合理,而高频无用交流分量 VH1 和无用高频分量 VH2 恰好幅值大小相同,则理论 上通过高通滤波器 HPF 即完成了无用高频分量的滤除,从而获得更为纯净的有用低频 信号。然而实际电路无法保证环形铁芯 C1 与 C2 及其附加电路一致性,因此无法完成无 用高频分量完全消除。设计中,新型交直流电流传感器增加低通滤波器 LPF 进一步对 VR12 中高频分量进行滤除,从而完成了对信号解调电路的改进。南京内阻测试仪电流传感器定制电流传感器探头是由磁芯、被测绕组和激励绕组组成。
为了简化运算,按照自激振荡磁通门电路, 激磁磁芯选取高磁导率、 低剩磁、低矫顽力的铁磁材料,铁芯 C1 磁化曲线模型选择三折线分段线性化函数模型 表示, 并忽略铁芯磁滞效应, 在线性区 A 的激磁电感为 L,在正向饱和区 B 及负向饱和 区 C 的激磁电感为 l,且满足 L>>l。假设零时刻时,激磁电流 iex 达到负向充电最大电流 I-m ,且零时刻激磁方波电压由 负向峰值 VOL 跃变为正向峰值 VOH。同时满足-VOL=VOH=Vout ,正负向激磁电流峰值仍然 满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS
特别地,在t3时刻为自激振荡正半周期的结束时刻,此时电路正向充电过程结束,电路输出激磁电压即将发生跃变,激磁电流达到大正向充电电流值I+m,即iex(t3)满足:iex(t3)=I+m=Im(2-15)根据初始条件iex(t2)及终止条件iex(t3)可以求得时间间隔t3-t2为:t3-t2=τ1ln(2-16)同理,根据一阶线性微分方程的初始条件及终止条件可以得到负半周波内激磁电流方程,通过终止条件可反向计算出相应的时间间隔表达式,如图2-4中所示,在t3~t4期间,激磁电流iex表示为:t-t3t-t3iex(t)=-IC(1-eτ1)+Imeτ1时间间隔t4-t3为:t4-t3=τ1ln在t4≤t≤t5期间,激磁电流iex表示为:-t-t4-t-t4iex(t)=-IC(1-eτ2)+(Ith+βIp1)eτ2时间间隔t5-t4为:t5-t4=τ2ln在t5≤t≤t6期间,激磁电流iex表示为:iex(t)=-IC(1-eτ1)+(-Ith+βIp1)eτ1时间间隔t6-t5为:t6-t5=τ1ln||(IC-Im)当无被测电流时,激励磁场周期性作用于磁芯上,磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。
误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其大输出交流可达2A。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。厦门电流传感器价格大全
用于直流电流精密测量的直流比较仪结构以及交直流精密测量的交直流电流比较仪结构也是在此基础上发展而来。深圳粒子加速器电流传感器供应商
观察式(2-25)、(2-26),为了避免复杂运算,需要对ln运算进行化简。根据洛必达法则,假设Im<<IC,则有2Im/(IC-Im)→0,可对两式前半部分进行化简;假设Ith<<IC,βIp1<<IC,则有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0,可对两式后半部分进行化简,化简结果如下:TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化简后Tp、TN表达式可进一步计算得到:ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC-Ith+βIp1)T=TP+TN=4Ith(IC-Ith)(τ2-τ1)+4Imτ1(IC-Ith-βIp1)(IC-Ith+βIp1)IC-Im深圳粒子加速器电流传感器供应商
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