电流传感器技术方案差异分析随着电力电子技术应用的逐步发展,人们对电流传感器的性能提出了更高的要求,所以电流传感器迅速发展起来。为了满足电流传感器在不同领域中的技术需求,产业界开发出了各种类型电流传感器,如霍尔电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、电流互感器、分流电阻以及磁通门电流传感器等。小编在7月份在无锡纳吉伏公司的网站上对这些不同电流传感器的技术路线差异进行了初步分析分析,下面详细介绍上述几种常见的电流传感器。
霍尔效应传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。它是一种隔离的非侵入式设 备,可同时应用于直流和交流电流检测,通常高达数百千赫兹。由于其简单的结构,与微电子器件的兼容性,霍尔器件可以单片集成到完全集成的磁传感器中。霍尔传感器可以使用常规的CMOS技术制造。但是,它通常比电流互感器或Rogowski传感器昂贵。尽管霍尔传感器可以测量直流电流,但由于铁芯饱和,霍尔传感器通常具有有限的峰值电流,并且具有有限的带宽(<1MHz)。另外,它对外部磁场非常敏感,霍尔传感器的温度稳定性和时间稳定性非常不好。霍尔效应传感器主要在闭环模式下工作,以实现更高的精度和更宽的动态范围。 在磁通门传感器的设计中,通常会采用一个激励磁场,这个磁场会持续振荡,从而可以等效为消磁磁场。西安板载式电流传感器单价
磁通门电流传感器是一种基于磁调制原理的高精度电流传感器,具有以下优点: 高精度测量:磁通门电流传感器能够准确测量直流、交流和脉冲等复杂信号的电流值,测量范围宽,精度高,过载能力强。 快速响应:磁通门电流传感器具有快速的响应时间,能够及时响应并测量电流的变化。 宽电流测量范围:磁通门电流传感器的测量范围较宽,可以适应不同电流值的测量需求。 抗干扰能力强:磁通门电流传感器具有抗电磁干扰的能力,能够在复杂的环境中稳定工作。 线性好:磁通门电流传感器的输出信号与输入电流成线性关系,方便进行信号处理和计算。镇江计量级电流传感器单价使用高质量的分流器:选择具有高精度和低温度系数的分流器,能够更好地保持电流的分配比例。
由于高频大功率电力电子设备应用的增加,这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形,包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节,逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式:带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间,可实现前后级电路的电气隔离,防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大,效率明显降低,而且由于变压器的加入提高了系统整体成本,增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低,效率得到提高而越来越受到人们的非常多的关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分 ,因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性,滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动,可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此,无锡纳吉伏研发的同时可以测量直流微小电流,低频及高频交流的传感器就显得十分必要。
磁通门电流传感器综述现有的电流测量手段主要包括:霍尔效应电流传感器、巨磁阻(GMR)传感器、磁光传感器、Rogowski线圈、电流互感器和磁通门传感器等,较之其它技术路线的电流测量技术,磁通门电流传感器具有精度高、分辨率高、灵敏度高、尺寸小和温度漂移小的优点。磁通门电流传感器种类较多,主要类型有:磁致伸缩电流传感器、正交磁通门电流传感器、占空比模型的励磁电压电流传感器、时间差型电流传感器、零磁通门电流传感器、双向饱和磁通门电流传感器等。时间差型磁通门传感器,是利用磁芯被磁化到过饱和状态时,由于弱磁场的存在,磁芯状态停留在正负饱和状态的时间不同,通过二者的时间差值来表征被测磁场。其具有成本低、尺寸小、功耗低、灵敏度和分辨率高的优点。适用于生物医学、汽车、地磁场的测量等领域。而且还可用于在监测火山喷发后的火山灰,以及磁珠检测磁性免疫测定的应用。正交磁通门电流传感器的特点是,原边电流Is产生的磁场与副边电流Ie产生的磁场正交。通过考虑不同方向下三个磁滞回线,采用建模方法实现磁场正交。业界有研究人员利用Co-Fe-Si-B非晶微丝非线性磁化反转过程,使用StonerWohlfarth模型(SW模型)实现正交磁通门在无直流偏置时的实验结果。电流传感器探头的性能受形状尺寸参数以及各项电磁参数的影响。
分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制成。分流器技术原理简单,在低频率小幅值的交直流电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度,但其测量回路与被测电流没有电气隔离,一般情况 下,被测电流都带有几百伏的电压的,而测量回路一 般为几伏的系统,如果测量回路与被测电流没有电气隔离,极易损坏昂贵的测量回路系统。并且,在测量100A到1000A大幅值的电流时,电阻分流器的发热巨大,温飘问题不可避免,需要安装复杂的散热 系统以保证电阻分流器的正常工作。分流器是一个能够通过较大电流的电阻,一般常用的15A或20A以及35A的电流表都需要分流器。其电阻值一般很小,比如0.05欧,或者更小。分流器一般用于扩大电流量程用的定值低电阻。在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和监控高频电流。湖州循环测试电流传感器出厂价
磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种传感器的原理是通过对磁通量的测量来间接测量电流。西安板载式电流传感器单价
无锡纳吉伏科技有限公司基于磁通门和零磁通技术,采用电子放大电路和对称结构设计,研制出一种精密大电流传感器。该传感器的优点在于:(1)体积小,重量轻,便于安装调试;(2)测量回路与被测电流之间具有电气隔离和保护电路,在大电流下没有发热问题,功耗低,安全可靠;(3)采用磁通门探头、磁通门电路、处理电路和输出绕组实现对二次电流线的动态补偿,测量精度较高,抗干扰能力强。 目前测量大电流的传感器,电流互感器只能测量交流信号,分流器存在发热和温飘问题,霍尔传感器精度不高。无锡纳吉伏研发电流传感器的较好的克服了以上传感器的缺点,可以取代以上传感器应用在大电流精密测量领域,也可以作为实验室的参考测量标准,对以上传感器进行校准,具有较好的应用前景。西安板载式电流传感器单价