珠海大量程电流传感器定制

由以上不同传感器技术路线差异的分析可得出，由于容易受温度和外界磁场的影响，霍尔效应传感器和GMR传感器不能在高温环境中使用；电流互感器和Rogowski线圈由于工作原理的限制，不能用于直流测量。分流电阻器提供了一种简单和廉价的适用于交直流电流测量的解决 案，但不是电气隔离的，并且对温度的变化和电磁干扰很敏感。而磁通门电流传感器不存在以上所述局限，其不仅可以用于交直流电流的测量，也可以应用在高温场合中，还具有电气隔离的优点，因此磁通门传感器以其突出的优点和简单的结构得到了 ***的研究和应用。电阻值的变化：霍尔电流传感器的内部电阻值可能会受到温度、湿度、机械应力和时间等因素的影响而发生变化。珠海大量程电流传感器定制

传统的电流互感器或交流比较仪，当一次电流为交直流混合电流时，一次电流中的  直流分量并不适用于电磁感应原理， 因此全部的直流分量用于铁芯励磁，致使铁芯进入  饱和区， 此时电流互感器二次侧电流出现畸变， 导致一二次安匝失去平衡，交流误差显  著增大。非线性铁芯材料在直流分量下均会产生磁饱和问题，为了实现交直流电流 测量， 需对一次电流中直流分量在铁芯中产生的直流磁势进行补偿， 平衡铁芯中直流磁  势使铁芯磁饱和问题得到解决， 此时交流比较仪部分可实现交流精密测量[38] 。因此，实 现交直流电流精密测量的关键就是构建一二次交直流磁势平衡，通过磁势闭环实现主铁  芯零磁通工作状态。而传统自激振荡磁通门原理的电流传感器仍属于开环电流测量方法， 总体上电流测量精度无法达到很高， 其受电磁干扰及传感器本身线性度影响较大， 且当  一次电流中交直流同时存在时， 一次电流在激磁绕组产生感应纹波电流， 影响了交流分  量的检测精度。因此， 本文借鉴传统电流比较仪闭环结构及反馈环节，构建新型交直流  电流传感器的闭环零磁通电流测量方案， 来实现交直流电流精密测量。泰州内阻测试仪电流传感器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。

传统的自激振荡磁通门电路测量直流是通过测量采样电阻上的电压信号进行信号 采集， 其中有用信号为采样电阻上电压信号的平均值， 实际电路在测量直流时通过低通 滤波器 LPF 即可完成平均值电压信号解调。然而当测量交直流信号时， 由于一次侧电流 中有交流信号， 其在激磁绕组上产生的感应电流信号势必会影响铁芯激磁过程， 此时铁 芯的激磁过程变得更为复杂， 非线性特征更为明显， 使激磁电流中产生大量高频的无用 谐波， 而低通滤波器 LPF 虽然结构简单， 成本低，但是其滤波效果有限， 导致高频谐波 滤波后仍有残留， 其伴随有用信号进入误差控制模块，将影响终测量结果的准确性。 因此，本文设计的新型交直流电流传感器，通过低通滤波器 LPF 配合高通滤波器 HPF  对取自采样电阻 RS1 上的电压信号进一步处理，有效滤除其中的无用高频谐波信号，以 提高零磁通交直流检测器测量精度。

磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件，只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率，低矫顽力的软磁材料（例如坡莫合金）作为磁芯，磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流，则在其产生的激励磁场的作用下，感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量，通过后续的各种传感器信号处理电路，利用谐波法对感应电势进行检测处理，使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号，所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期，首先在1931年，Thomas申请了关于磁通门的一项知识产权，接着，有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验，总结并提出磁通门技术的工作原理，且当时的实验精度达到了纳特（nT）级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究，从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性，在随后的几十年里，利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。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.。

当激磁电压频率远大于被测工频交流电流频率即fex>>f 时， 每 个激磁电压周波内可以将被测交直流电流看作近似直流分量通过式（2－39）表示。该方 法类似于对低频交流分量， 通过高频的激磁电压进行调制。在每一个调制周期内， 自激 振荡磁通门法都可以将被测电流的量值大小及方向， 准确反映在激磁电流波形中。不同 于直流测量时通过分析单个激磁电压周期内激磁电流平均值即可获取正比于直流分量 大小的电压信号，当进行交流测量或交直流电流测量， 则需要分析大于或等于一个交流 信号周期的激磁电流信号获取交流及交直流测量结果。单棒型磁通门传感器，是由一个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。北京开环电流传感器价钱

电流传感器的探头采用变压器式的结构，在交变电流的周期性激励下，将磁场信号转变成电信号。珠海大量程电流传感器定制

通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析，自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点：（1）自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith，即满足Im>Ith。（2）铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。（3）当Ip=0时，采样电压VRs一个周波内平均值为0；当Ip>0时，采样电压VRs一个周波内平均值为负；当Ip<0时，采样电压VRs一个周波内平均值为正；由上述分析可知，采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导，探究采样电压大小与一次电流的定量关系，探究交直流情况下自激振荡磁通门测量原理是否适用，以及自激振荡方波周期的定量表达式，并结合满足铁芯C1交替饱和所需的约束条件，对自激振荡磁通门电路设计原则及参数选择进行探讨。珠海大量程电流传感器定制