设计的交直流电流检测器,激磁绕组W1匝数N1为175匝,稳压后激磁方波电压为±5V,根据式(4-3)及表4-2中铁芯参数可计算交直流电流检测器激磁频率为129Hz,满足检测带宽要求。采样电阻RS1的稳定性及精度直接影响零磁通交直流检测器测量结果的准确度,而且采样电阻阻值也直接影响零磁通交直流检测器的线性度。当RS1取值较大时,零磁通交直流检测器的灵敏度增大,而激磁电流峰值Im必然会减小,铁芯进入饱和状态的程度减弱,终将降低零磁通交直流检测器的线性度。而RS1取值较小时,激磁电流峰值Im必然会增大,则对选用的比较放大器U1其带载能力提出更高要求,且此时激磁电流增大,则基于电磁感应原理激磁绕组对反馈绕组的影响增大,终在终端测量电阻RM上产生感应噪声也越大。综上考虑,本文选择精度为0.1%、温度系数小于100ppm/℃的贴片电阻可满足要求。磁场稳定性:由于激励磁场是持续振荡的,它可以有效地抵消外部磁场的干扰,从而保证了测量的准确性。北京分流器电流传感器发展现状
由自激振荡磁通门传感器交直流适应性分析可知,设计性能优异的自激振荡磁通门传感器,在激磁频率方面有所要求,本节将对铁磁材料参数及各个电路参数设计进行探讨。作为电流传感器,本节主要关注其检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定度五个方面的特性并对其进行探究。(1)检测带宽WIP根据自激振荡磁通门传感器数学模型分析,其检测交流频率受到激磁电压频率fex限制,自激振荡磁通门传感器检测带宽WIP<fex/2。理论上激磁电压频率越大,检测带宽越大,对低频信号测量越准确。杭州闭环电流传感器平行型磁通门电流传感器的特征为:被测磁场与激励磁场方向平行。
考虑到光学电流测量方法目前仍对温度、振动等环境敏感,对光源要求苛刻,因此在当前的技术水平下,再提高其精度等级具有较大难度[54]。霍尔电流传感器通常需要在铁芯上开口,因此对铁芯加工工艺有一定要求,且开环霍尔电流传感器由于开口漏磁的影响,其精度一般不高;形成闭环可以获得较高的精度,但要实现高精度需要对传感器进行复杂的屏蔽设计,使得测量结构复杂,整机异常笨重,且霍尔传感器本身也对温度敏感,一般不适用于精密电流测量。分流器的原理极为简单,但分流器在交流电流下具有集肤效应,另外当通过电流较大时,分流器易产生温升而使其温度特性变差,此时多采用多个分流器并联的方法来扩大测量的范围,导致分流器的体积会过分庞大;再者,当应用于大交流电流中含有较小的直流分量时,受限于信噪比,难以完成小 直流分量的高精度测量。而传统的磁调制器法电流传感器具有强抗干扰能力,测量精度高,但其性价比不高,主要成本来自于外接交流激励源及复杂的解调电路,而自激振荡 磁通门传感器法也是基于磁调制原理,但其结构简单,不需外加交流激励源。
PCS是储能系统中电池与电网之间的桥梁,通过监控与调度系统的调配,实施有效和安全的储能和放电管理。在储能模式下,PCS将电网的交流电转变为直流电给电池组充电,而在并网发电模式下,PCS将电池的直流电转变为交流电进行并网发电。因此,PCS需要具备以下特性: 可以双向工作,既可工作在逆变模式,也可工作在整流模式; 正常工作时,电流波形呈现正弦波形,尽可能地不向电网注入直流分量以及低频谐波; 有功功率和无功功率可以大范围地调节。基于全相位傅里叶变换的软件解调方法解决数据截断引起的频谱泄漏问题。
根据自激振荡磁通门传感器起振过程分析可知,铁芯工作在周期性正负交替饱和状态是磁调制过程的必要条件。倘若一次电流过大则导致铁芯只是工作在正向磁饱和区或只是工作在负向磁饱和区,此时铁芯单向饱和严重,磁化曲线严重畸变,无法完成电流准确测量。因此,按照一次电流磁势与自激振荡磁通门电路稳态充电电流IC所对应磁势的合成磁势大于铁芯C1饱和阈值电流Ith所对应磁势的原则,当一次电流为正向时,一次电流磁势大小满足:一NpIp+N1Ic之N1Ith化简式(2-43),可得一次电流Ip满足:Ip<N1(IC一Ith)Np同理在当一次电流为负向时,一次电流Ip满足:一N1(IC一Ith)Np(2-43)(2-44)(2-45)综合式(2-44),(2-45)可得自激振荡磁通门传感器测量一次电流Ip的范围为:一N1(IC一Ith)NpN1(IC一Ith)Np(2-46)式(2-46)中Ip表示一次电流峰值。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。无锡电流传感器发展现状
霍尔电流传感器的灵敏度可能会受到温度、磁场强度和机械应力的影响而发生变化。北京分流器电流传感器发展现状
4、电流互感器电流互感器(CurrentTransformer)广泛应用于交流检测,其带宽可达数十兆赫兹。电流互感器采用了高相对磁导率的磁芯材料,其优点是该测量技术是电气隔离的,且耗电少,不需要额外的驱动电路。但是电流互感器只能测量交流,使用的磁芯容易受到饱和的影响,而且成本比较高,体积也较大,容易受频率的限制,测量也会因此受限。无锡纳吉伏研发的⾼精度⼤量程磁通门式电流传感器系列产品,可测量直流和交流电流,具备优异的准确度、线性度、稳定性和⼯作带宽,⼴泛应⽤于电⽓传动、电⼒电⼦、轨道交通、新能源、家⽤电器、核磁共振等领域,测量精度可以达到1ppm、测量带宽可达到1MHz、量程可达到25kA、量程可达到1mA、体积可达到40mm、测量孔径可达到250mm。北京分流器电流传感器发展现状