株洲磁通门电流传感器发展现状

无锡纳吉伏研制的新型交直流测量传感器包括电流检测、信号解调、误差控制、电流反馈等多个模块，可建立基于各模块的系统误差模型和误差传递函数，为各个模块参数优化设计及进一步减小系统稳态测量误差提供理论依据。首先对各模块进行数学建模，其中电流检测模块包含两个非线性环形铁芯，环形铁芯C1与C2始终工作在完全相反的激磁状态，而环形铁芯C1与C2材料参数一致，电路参数也保持一致，若从系统的观点将两个铁芯看做一个整体，当系统稳定时虽然单个铁芯的工作状态相反，但整体上看两者均工作在零磁通状态下，也就是说当系统达到稳态，此时虽然铁芯C1和C2分别都是非线性磁性元件，而整体上激磁磁通为0，整体可以看作工作在线性区的合成磁性元件C12。合成磁性元件的铁芯参数与原单个铁芯的磁性参数一致，即有效磁导率，磁饱和强度等参数相同，而几何参数中，合成铁芯C12截面面积为单个铁芯截面面积的2倍，有效磁路长度与单个铁芯有效磁路长度相同。同时，忽略磁滞损耗及涡流损耗，仍选取三折线模型对合成铁芯C12进行建模。通过对两个非线性环形铁芯的激磁过程分析并整体建模，可将非线性问题近似简化为线性问题，从而可以从线性系统的角度对系统模型进行分析。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流，监测和控制脉冲电流的状态。株洲磁通门电流传感器发展现状

传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现。传统的交流比较仪通过增加励磁电流补偿模块，降低互感器正常工作下励磁电流的大小，使得主铁芯工作在微磁通或零磁通状态从而降低电流测量的比例误差和相位误差，然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题，励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿，因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。传统的直流比较仪基于磁调制器原理，铁芯采用双铁芯差动式结构，通过外接激磁电源，调整合适的激磁电流及频率大小，在检测绕组端，通过检测二次谐波电压的大兰州计量级电流传感器服务电话基于低频滤波的硬件解调方法，用以简化软件中数据处理复杂程度。

磁通门电流传感器在MRI（磁共振成像）中有广泛的应用。MRI是一种非侵入性且无辐射的医学成像技术，通过使用强磁场和无线电波来生成身体内部的高分辨率影像。当磁芯被周期性变化的激励磁场作用时，磁芯的状态便会周期性地磁化至正负饱和状态，并在其间往返。周期性的往返于两个稳态点(势能函数的低点)的这一过程可以用双稳态势能函数来表示。磁通门电流传感器被用于监测梯度线圈的电流变化，以确保梯度线圈的准确控制和调节，从而获得高质量的图像。 射频线圈控制：MRI系统使用射频线圈来发送和接收无线电波信号，以图像化身体结构和组织。磁通门电流传感器被用于监测射频线圈的电流变化，以帮助调节射频线圈的功率和频率，确保信号的正确发送和接收。 总结来说，磁通门电流传感器在MRI中的应用主要是用于监测和控制主磁场、梯度线圈和射频线圈的电流变化，以确保MRI系统的稳定性和图像质量，从而为医学诊断提供高精度的影像数据。

导致正半周波自激振荡过程将不会在原时刻进入饱和区， 而是略有延后，即铁芯 C1 工作点将滞后进入正向饱和区 B；而在正向饱和区 B 及负向 饱和区 C 中，激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS，且非线性电感时间常数未发 生变化， 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段， 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m  的时间间隔 减小， 而激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔增大。 由上述分析可知， 测量负向直 流时铁芯工作点的特征为：铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间小于于铁芯 C1 工作在负 向饱和区 C 的时间，使激磁电流 iex 波形上出现了正负半周波波形上的不对称性，即由 图 2－5 可知， 在一次电流 IP 为负时， 激磁电流 iex 在一个周波内， 正半周波电流平均值 大于负半周波电流平均值，采样电阻 RS 上采样电压 VRs 一个周波内平均值为正。为保证磁通门能够处于零磁通状态，磁通门电路常应用闭环系统。

IP<0 时激磁电压波形 Vex 及激磁电流波形，图中红色曲线 为 IP=0 时激磁电流波形。为方便下一节对自激振荡磁通门传感器建模，将零点选择为激磁电流达到反向充电电流 I-m 时刻，此时激磁电压恰好发生翻转。当一次电流 IP<0，即为负向直流偏置，其在铁芯 C1  中产生恒定的去磁直流磁通，  铁芯 C1 磁化曲线将向右发生平移使铁芯 C1 进入负向饱和区的阈值电流变小。 且负向饱 和阈值电流满足 I-th1=I-th-βIp，此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程，由于 负向饱和阈值电流 I-th1 小于原负向激磁阈值电流 I-th，从而导致负半周波自激振荡过程将 不会在原时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入负向饱和区 C； 同时，由于负向去磁直流磁通作用，铁芯 C1  进入正向饱和区需要额外的激磁电流以抵 消负向直流产生的的负向磁势， 使得铁芯 C1  进入正向饱和区的阈值电流变大，正向饱 和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp 。在电气工程中，电流测量对于评估电路的性能和优化设计至关重要。泰州电池电流传感器价钱

助电子式补偿电路检测励磁磁势并输出相应比例补偿励磁电流，采用该方法电子补偿式交流比较仪整机功耗降低。株洲磁通门电流传感器发展现状

当闭环零磁通交直流电流测量系统正常运行时， 环形铁芯 C1 由比较放大器 U1 进行方波激磁，而环形铁芯 C2 通过反相放大器 U2 进行方波激磁。反 相放大器 U2 为反相单比例放大器，因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 激磁电流幅值相同 而相位完全相反， 因此环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态。 同时当 一次绕组中电流与反馈绕组电流磁势不平衡时，将在电流检测模块的采样电阻 RS1 上检 测出与一二次磁势之差成正比的交直流采样电压信号 VRS1 ，VRS1 中直流分量大小与一二 次直流磁势之差成正比， VRS1 中交流分量大小与一二次交流磁势之差成正比， 而方向与 一次电流方向相反。信号处理电路将采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 通过高 通滤波器 HPF 后，与采样电阻 RS1 上的交直流采样电压信号 VRS1 与进行叠加得到合成 电流信号 VR12，终合成电流信号 VR12 经过低通滤波器 LPF 完成信号解调。 解调后的 误差电流信号 Ve 输入至 PI 比例积分电路完成误差控制， 其中 PI 比例积分电路输出电压 信号经 PA 功率放大电路放大后产生反馈电流 IF，通过反馈绕组 WF 在环形铁芯 C1 及 C2 上产生反馈电流磁势。当一二次磁势不平衡时， 激磁电流 iex 平均值不为 0，从而产生误 差电流信号 Ve 。株洲磁通门电流传感器发展现状