常州霍尔电流传感器工作原理

时间:2023年12月20日 来源:

当一次侧存在直流分量时,传统交流电流互感器计量失准。当一次侧存在交流分量时,传统直流电流互感器铁芯激磁状态受到影响,终导致直流计量失准。已有方案中基于自激振荡磁通门技术的电流传感器,并未对交直流同时测量时交直流电流互感器性能进行测试[9,15]。目前也缺乏对交直流电流互感器校验的相关章程,因此试验时结合等44安匝方法,通过同时输入交流电流和直流电流、且直流分量占比可调的方式,测试交直流下新型交直流电流互感器直流测量性能、交流测量性能。功率分析仪还可以测量和分析其他与功率相关的参数,例如电压和电流的有效值、峰值、频率等。常州霍尔电流传感器工作原理

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当一次电流IP为纯直流分量时,通过分析式(3-20)可知,此时jw=0,ZF=0时,可得新型交直流电流传感器的直流稳态误差εDC为:11+KPIN1RM(KPAN)FRS1(1+伪)式(3-21)为单独测量直流时的新型交直流传感器稳态误差传递函数模型。此时由于PI比例积分电路在直流测量情况下,时间常数趋近于0,理论上比例积分电路开环增益趋近于无穷大,因此直流测量误差趋近于0。然而实际当测量交直流电流时,PI比例积分电路的开环增益有限,因此仍需考虑其他参数设计。同时需要注意,在建立交直流电流传感器稳态误差模型时,对基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的零磁通交直流检测器进行了线性化处理,因此保证零磁通交直流检测器线性度是新型交直流传感器设计的关键,而激磁绕组匝数N1及采样电阻RS1均影响交直流检测器线性度,因此在参数设计时需要综合考虑各项指标。济南电池组电流传感器现货在磁通门传感器的设计中,通常会采用一个激励磁场,这个磁场会持续振荡,从而可以等效为消磁磁场。

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已知交流工频为f=50Hz,假设自激振荡磁通门电路激磁电压频率fex>>f,且为50Hz的整数倍,即满足fex=kf(k为整数)。设一次电流中交流分量为iac,直流分量为Id。此时可以将一次电流iP表示为为:iP(t)=iac(t)+Id(2-35)由于激磁电压频率远大于一次交流频率,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。假设按照自激振荡磁通门电路频率fex将一次电流ip进行分段,共分为k段,并取每段取间的电流左端点值作为该段区间电流值,则在分段区间内可将一次电流ip表示为:iP(t)=iac(t1k)+Id,t1k<t<t2k其中每段区间时间间隔Δt为自激振荡磁通门电路周期,即满足:Δt=1/fex=t2k一t1k=t3k一t2k=...,keN*(2-36)(2-37)此时在t1k~t2k期间,可以将一次电流看作近似直流分量,其大小为t1k时刻交流瞬时值大小iac(t1k)与直流分量Id之和。按照前述对自激振荡磁通门直流分量测量原理推导可得,此时在t1k~t2k时刻,

其中一次绕组 WP 中流过一次电流为 IP ,匝数为 NP 。一次电流绕组穿过环形铁芯 C1 及 C2 的中心,铁芯 C1 上均匀绕制有匝数为 N1 的激磁绕组 W1 ,铁芯 C2 上均匀绕制 有匝数为 N2  的激磁绕组 W2 。同时环形铁芯 C1 及 C2 上同时均匀缠绕有匝数为 NF  的反 馈绕组 WF 。反馈绕组 WF  中串接终端测量电阻 RM 。其中新型交直流电流传感器的电流 检测模块即零磁通交直流检测器包括环形铁芯C1 和C2、比较放大器U1、反向放大器U2 、 采样电阻 RS1 、分压电阻 R1 和 R2 。低通滤波器 LPF 及高通滤波器 HPF 构成新型交直流 电流传感器的信号处理模块。图中 PI  比例积分放大电路构成新型交直流电流传感器的 误差控制模块。图中 PA 功率放大电路配合反馈绕组 WF 及终端测量电阻 RM 构成构成新 型交直流电流传感器的电流反馈模块。提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法。

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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。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。珠海直流大电流传感器

电流是物理学中的一个基本物理量,电流测量是电气测量中必不可少的一部分。常州霍尔电流传感器工作原理

(1)交流电流对直流电流测量精度的影响测试交流分量对直流测量的影响时,在交直流传感器上均匀绕制直流绕组,其匝数Nd=30,分别测试在25A交流和250A交流时,交直流电流传感器对于直流电流的测量误差。红色曲线为0.05级直流电流互感器比差限值曲线,黄色曲线为250A交流下直流误差曲线,黑色曲线为25A交流下直流误差曲线。由图5-6可知,在25A及250A交流分量下,直流测量仍满足0.05级直流误差限值。交流分量大小对新型交直流电流传感器直流测量误差无明显影响。因此,本文设计的新型交直流电流传感器可完成不同交流分量下直流电流高精度测量。(2)直流分量对交流电流测量精度的影响在实验过程中,受限于传感器样机内径尺寸及直流绕组匝数限制,分别施加20A和50A直流电流,测试直流分量对交直流电流传感器的交流电流测量精度的影响。常州霍尔电流传感器工作原理

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