宁波低温漂电流传感器设计标准

时间:2024年02月07日 来源:

一阶低通滤波器及高通滤波器的截止频率f0为:f0=采样电阻Rs2后接高通滤波器用于获取高于50Hz的反向激磁电流中无用高频分量。将高通滤波器HPF滤波后信号V’Rs2与采样电阻Rs1上电压信号叠加后合成电压信号VR12完成信号解调,VR12中有用低频信号为直流分量及工频50Hz交流,故低通滤波器LPF截止频率应大于50Hz,通过参数设计,实际LPF的截止频率设计为59Hz。设计HPF的截止频率为59Hz,以完成对采样电阻Rs2上的激磁电压信号的采样并通过HPF取出其反向无用高频分量。为了减小零点漂移,可以采取以下措施:选择具有低零点漂移的霍尔电流传感器。宁波低温漂电流传感器设计标准

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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济南霍尔电流传感器哪家便宜在电动汽车中,电流测量可以帮助驾驶员了解电池的充电状态和放电效率,以确保车辆的安全和高效运行;

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除了上述环节,一次绕组WP由于电磁感应效应在反馈绕组WF上将产生感应电流,该过程输入信号为一次电流IP,输出信号为反馈绕组的激磁感抗jwLF上产生的感应电压。根据上述关系及图示电流参考方向,G5传递函数可表示为:G5=ZFNP=jwLFNP=jwμ0μeN2F(2Sc)NPNFNFlcNF此外系统的负反馈信号为反馈绕组WF在合成铁芯C12中产生的反向磁势,因此在图3-2中负反馈环节传递函数直接用反馈绕组匝数NF表示。根据电流传感器比例误差ε定义及式(3-12)可得:ε=N(N)P(F)I(I)P(S)一IP=1+G(N)1G2G3G4(FG4G5一)N(1)F(3-18)将式(3-13)至(3-17)带入上式进一步化简可得:ε=ZFNP一(RM+ZF)根100%RS1NP(1)(3-19)实际电路中一次绕组通常为单匝穿心导线,因此NP=1。

同理,双铁芯结构下,由于反馈绕组同时均匀绕制在两环形铁芯C1及C2上,可以对铁芯C1,C2列写磁势方程可以得到:C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0(3-5)(3-6)单独看式(3-4),与其式(3-5)及式(3-6),其结构相同,即单个铁芯在闭环电流测量时,其磁势方程一致,主要是因为铁芯的磁势方程与铁芯上所缠绕的绕组及其通过的电流有关,但值得注意的是,通过观察式(3-4)至式(3-6),对于两种测量方案而言,单个铁芯均无法完成一次电流磁势NPIP与反馈电流磁势NFIF相平衡,在单个铁芯上总是存在激磁电流磁势,这与传统电流互感器一致,激磁电流就是导致电流测量误差的根本原因。但是双铁芯结构下,通过将式(3-5)与式(3-6)进行叠加,即将环形铁芯C1及C2看作一个整体可得:C1+C2:2NPIP+2NFIF+(N2Iex2+N1Iex1)=0(3-7)这些参数对于了解电路的性能、进行故障诊断和优化设计等方面都具有重要的意义。

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误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其输出交流可达2A。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。济南霍尔电流传感器哪家便宜

在科学研究领域,电流测量对于探索物质的电子行为、研究化学反应和生物过程等方面具有重要意义。宁波低温漂电流传感器设计标准

新型交直流传感器的误差影响因素包括: 误差控制电路比例环 节比例系数 KPI 、积分环节的积分时间常数 τ1 、反馈绕组 WF  的复阻抗 ZF 、激磁绕组匝 数 N1、反馈绕组匝数 NF、终端测量电阻 RM 及采样电阻 RS1。通过减小终端测量电阻 RM   阻值, 降低激磁绕组匝数 N1 ,增大采样电阻 RS1  阻值, 及增大各个放大电路开环增益均 可降低新型交直流电流传感器的稳态误差。传统铁磁元件分析过程中常见的影响因素, 系统的磁性误差, 如外界电磁干扰、绕组绕线的不均匀性导致的漏磁通及铁磁元件本身 漏磁通的影响, 以及一次绕组偏心导致的一次绕组磁势不对称所带来的误差, 在系统建模中未以考虑。 另外, 系统的容性误差, 如绕组匝与匝之间的匝间电容, 不同绕组之间 的寄生电容, 在一定程度上对系统的误差也有影响。宁波低温漂电流传感器设计标准

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