青岛电流传感器设计标准

将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测，研制了四铁芯六绕组交直 流电流比较仪，交流分量通过传统的交流比较仪方式进行检测，交流励磁检测信号经50 Hz 的带通滤波电路 A1 后输出至反馈绕组；直流分量通过自平衡式双铁芯磁调制器进行 检测，直流检测信号通过峰差解调电路对二次谐波信号解调，经过100 Hz带通滤波电路 A2  滤除低频及高频谐波信号后经信号放大器放大，然后输出至反馈绕组，反馈绕组产生的磁势与一次电流中直流磁势相抵消，从而构成零磁通闭环交直流测量系统。其研 究认为，系统中的交流比较仪与直流比较仪互不影响，可以实现交直流同时测量。该交 直流电流比较仪变比为 2000:1，测量稳态交流误差小于10ppm、稳态直流误差小于 100ppm。但是直流测量部分采用了传统的磁调制技术，其解调电路和铁芯结构复杂，成 本略高。加上双铁芯磁调制器存在虚假平衡点等问题，因此零点误差较大，在一定程度上限制了其使用和发展它在高速电流测量、电力电子变换器监测、电机控制、电磁兼容性测试等领域有着很多的应用前景。青岛电流传感器设计标准

零磁通交直流检测器的信号处理电路主要包括低通滤波器LPF及高通滤波器HPF以及环形铁芯C2及反相放大器U2及采样电阻RS2的相关设计。保证环形铁芯C1与环形铁芯C2的对称性以及激磁电流iex1与激磁电流iex2的对称性是系统达到零磁通闭环测量的重要条件，因此环形铁芯C2与环形铁芯C1磁性参数及几何参数完全相同，其上绕制激磁绕组W2匝数N2=N1。采样电阻RS2选取与采样电阻RS1同阻值、同型号电阻。反相放大器U2选择与比较放大器U1相同型号规格的运算放大器，但在电路上构成单位比例反相放大器，其输出端串接激磁绕组W2及采样电阻RS2。低通滤波器LPF及高通滤波器HPF的实现方法很多。常见的滤波器包括无源RC滤波器及有源RC滤波器。有源滤波器需要外部电源供电及运算放大器，增加了电路成本及功耗。青岛电流传感器设计标准当磁芯处于非饱和状态时，磁导率近似为一个不变的常数。

电压传感器具有高精度、宽测量范围、快速响应、宽工作温度范围、低功耗、高线性度、良好的稳定性、安全可靠、易于安装和使用、多种输出接口、可编程性和耐用性等优势。这些优势使得电压传感器成为电力系统和工业自动化等领域中不可或缺的重要设备。电压传感器的输出与输入电压之间具有较高的线性关系，能够准确地反映被测电压信号的变化情况。良好的稳定性：电压传感器通常具有较好的长期稳定性，能够在长时间使用中保持较高的测量准确度，不易受外界环境因素的影响。安全可靠：电压传感器在设计和制造过程中通常考虑了安全性和可靠性要求，能够提供安全可靠的电压测量解决方案。

当一次电流 IP>0，即为正向直流偏置，其在铁芯 C1  中产生恒定的增磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移， 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程， 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ，导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B；同时由于 正向直流磁通作用，铁芯 C1  进入负向饱和区需要额外的激磁电流以抵消正向直流产生 的的增磁直流磁通，使得铁芯 C1 进入负向饱和区 C 的阈值电流变大，负向饱和阈值电 流满足 I-th1=I-th-βIp。这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。

IC为稳态充电电流，即在理想情况下t=∞时刻，通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数，τ1=l/Rsum。在t1时刻，铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A，此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1，其满足Ip=-Ip1，I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足：iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1，βIp1可以将理解为，一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。在电力系统中，磁通门电流传感器可以用于测量电网中的交流电流，以监控电力系统的运行状态和电力质量。杭州板载式电流传感器设计标准

为工作在零磁通状态，电流传感器中加入次级线圈并且此线圈必须通入一个合适的电流以保证磁芯的零磁通状态。青岛电流传感器设计标准

传感器技术作为21世纪世界争夺高科技技术的制高点的重要技术，同时也是现代信息技术的三大技术产业的支柱之一。电流传感器在电力电子技术控制和变换领域应用越来越广。电流传感器不论在新能源技术发展中的并网控制，对过剩能量存储以及再分配，还是在智能电网中的监测以及电能的分配转换等环节都起着极其重要的作用。电流的精确检测是高频电力电子应用系统可靠高效运行的基础。不同于传统电力系统中的电流检测，高频电力电子系统的电流检测存在很多特殊的情况。青岛电流传感器设计标准