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深圳霍爾電流傳感器電壓

來源: 發布時間:2023-12-19

因此測量交直流電流時,需要滿足交流分量 峰值和直流分量恒定值疊加都依然滿足式(2-46),當一次電流峰值超過量程則會導致 自激振蕩磁通門工作狀態發生紊亂, 非線性誤差增大。同時由式(2-46)可知,擴大自激振蕩磁通門傳感器開環測量線性區域量程的方法 有:(a)增大激磁繞組匝數 N1 ;(b)增大穩態充電電流 IC;(c)降低鐵芯 C1 飽和閾值電 流 Ith;根據自激振蕩磁通門原理及其數學模型的相關假設可知, 為保證鐵芯進入飽和區工 作, 充電電流 Im 需要大于鐵芯激磁飽和電流閾值 Ith ,即 Im>Ith 。且在滿足一定約束 條件及假設下,終推導出基于分段線性磁化曲線模型的激磁電流 iex 與一次電流 Ip  的 線性關系式及相關結論。被測磁場通過磁通門軸向分量,這時磁通門信號的輸出便會發生一定的偏移。深圳霍爾電流傳感器電壓

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同理,雙鐵芯結構下,由于反饋繞組同時均勻繞制在兩環形鐵芯C1及C2上,可以對鐵芯C1,C2列寫磁勢方程可以得到:C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0(3-5)(3-6)單獨看式(3-4),與其式(3-5)及式(3-6),其結構相同,即單個鐵芯在閉環電流測量時,其磁勢方程一致,主要是因為鐵芯的磁勢方程與鐵芯上所纏繞的繞組及其通過的電流有關,但值得注意的是,通過觀察式(3-4)至式(3-6),對于兩種測量方案而言,單個鐵芯均無法完成一次電流磁勢NPIP與反饋電流磁勢NFIF相平衡,在單個鐵芯上總是存在激磁電流磁勢,這與傳統電流互感器一致,激磁電流就是導致電流測量誤差的根本原因。但是雙鐵芯結構下,通過將式(3-5)與式(3-6)進行疊加,即將環形鐵芯C1及C2看作一個整體可得:C1+C2:2NPIP+2NFIF+(N2Iex2+N1Iex1)=0(3-7)西安測量級電流傳感器生產廠家磁通門電流傳感器確實具有很強的抗干擾能力。這種抗干擾能力主要歸功于它的激勵磁場持續振蕩的特性。

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值得注意的是,當激磁電壓頻率fex較小或與一次被測電流自身頻率相近時,由于電磁感應原理在激磁繞組產生工頻50Hz感應電流信號,此時在在單個激磁電流波形中,無法對有效區分頻率相近的50Hz感應電流信號和與激磁電壓頻率一致的激磁電流信號。因此自激振蕩磁通門方法對激磁電壓頻率的設置一般需按照香農采樣定理原則,即激磁電壓頻率大于兩倍被測電流頻率fex≥2f。圖2-6~2-8分別為通過Tek示波器(TDS2012B)所觀察,當IP=1A直流,IP=-1A直流及IP=1A交流時,采樣電阻RS1上激磁電流波形。

霍爾(Hall)電流傳感器可以檢測很大的電流,精度可以達到0.5%~2%。但是霍爾元件是霍爾傳感器的主要部分,一般霍爾元件的溫度特性差,同時霍爾元件容易受到外界磁場的干擾,造成測量誤差。所以霍爾傳感器不適用于溫度高,電磁環境復雜的條件下,它的使用范圍受到了很大的限制。Rogowski線圈(羅氏線圈),具有測量電流范圍大、精度高、無磁性飽和現象、體積小、高頻化、易于實現數字化等諸多優點,應用場景很多。羅氏線圈一開始用于磁場測量,近年來多應用于高電壓系統及大脈沖電流中的檢測。光電組合式羅氏線圈電子式電流互感器的提出在傳統型羅氏線圈的性能基礎上得到了很大的提高。電流互感器(currenttransformer,CT)依據電磁感應原理測量電流,它非常多的應用于電力系統的電流檢測中,并且也是電力系統中繼電保護系統的重要組成部分。但是電磁感應原理只能用于交流電流的測量,同時由于存在磁芯,所以在設計中需要考慮磁性的飽和問題,磁芯的存在還導致了互感器的體積較大,造價昂貴。磁通門電流傳感器也可以用于測量直流電流,例如在電池充電和放電過程中,可以監測電池的電流和電量狀態。

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在t1≤t≤t2期間,電路初始條件iex(t1)仍滿足式(2-7),且此時鐵芯C1工作在線性區A,激磁電感為L,鐵芯C1回路電壓滿足:vex=VOH=Vout。此時回路電壓方程為:Vout=iex(t)*Rsum+L根據式(2-7)、(2-9),可得t1≤t≤t2內,激磁電流iex表達式為:t-t1iex(t)=IC(1-eτ1)-(Ith-βIp1)eτ2(2-9)(2-10)此階段激磁電感由l變為L,因此鐵芯C1回路放放電時間常數τ2滿足τ2=L/Rsum。在t2時刻,鐵芯C1激磁電流iex達到正向飽和閾值電流I+th1,其滿足I+th1=I+th+βIp1,可得t2時刻激磁電流終值iex(t2)滿足:由于霍爾效應傳感器的輸出信號與被測電流成正比,因此它可以用于測量直流或交流電流。廣州高線性度電流傳感器廠家現貨

隨著高頻電力電子技術的不斷發展及廣泛應用,高頻電力電子設備中可能會產生交直流復合的復雜電流波形。深圳霍爾電流傳感器電壓

自激振蕩磁通門傳感器其穩定性與采樣電阻 RS 穩定性密切相關。 影響采樣電阻 RS  穩定性的主要因素為阻值精度及溫度系數。因此需要選擇溫度系數較 小, 阻值精度高的采樣電阻。在滿足同樣額定功率情形下, 由于采樣電阻越大, 功耗越 大, 因此選擇阻值較小的采樣電阻有利于解決溫升導致的穩定性變差問題, 但傳感器整 體功耗會有所增加,因此需要選擇合適的采樣電阻阻值。自激振蕩磁通門傳感器靈敏度 SD 主要取決于一次繞組匝數 Np 及激磁繞組匝數 N1 之比及采樣電阻 RS 阻值大小。選擇較大阻值的采樣電阻可以提高 自激振蕩磁通門傳感器靈敏度 SD ,但為了提高自激振蕩磁通門傳感器的線性度及穩定 性,適宜選取較小阻值的采樣電阻。而從信噪比角度考慮, 采樣電阻不宜取值太小。因 此在設計自激振蕩磁通門傳感器及終新型交直流傳感器時需要對這些關鍵性能進行 取舍后,綜合考慮以選擇合適的電路參數。深圳霍爾電流傳感器電壓

標簽: 電流傳感器