观察式(2-25)、(2-26),为了避免复杂运算,需要对ln运算进行化简。根据洛必达法则,假设Im<<IC,则有2Im/(IC-Im)→0,可对两式前半部分进行化简;假设Ith<<IC,βIp1<<IC,则有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0,可对两式后半部分进行化简,化简结果如下:TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化简后Tp、TN表达式可进一步计算得到:ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC...
电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理,由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时,需要励磁电流对主铁芯进行磁化,而铁芯磁化曲线具有非线性特征,因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉(Insititue Nikola Tesla)研究所,其结合指零仪提出交流比较仪结构,通过外加电流源对励磁电流进行补偿,使得一二次安匝平衡,然后完成电流互感器精度的提升,其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后,加拿大学者 ...
值得注意的是,当激磁电压频率fex较小或与一次被测电流自身频率相近时,由于电磁感应原理在激磁绕组产生工频50Hz感应电流信号,此时在在单个激磁电流波形中,无法对有效区分频率相近的50Hz感应电流信号和与激磁电压频率一致的激磁电流信号。因此自激振荡磁通门方法对激磁电压频率的设置一般需按照香农采样定理原则,即激磁电压频率大于两倍被测电流频率fex≥2f。图2-6~2-8分别为通过Tek示波器(TDS2012B)所观察,当IP=1A直流,IP=-1A直流及IP=1A交流时,采样电阻RS1上激磁电流波形。电阻值的变化:霍尔电流传感器的内部电阻值可能会受到温度、湿度、机械应力和时间等因素的影响而发生变化...
基于自激振荡磁通门技术和传统电流比较仪结构,通过改 进铁芯结构及信号解调电路, 构建了闭环零磁通交直流电流测量方案,研制了新型交直 流电流传感器样机。样机总体包括两个铁芯三个绕组, 其中改进结构的自激振荡磁通门 传感器作为新型交直流电流传感器的零磁通检测器, 检测一二次电流磁势之差,构成了 新型交直流电流传感器的电流检测模块,除此之外还包括信号处理模块, 误差控制模块 及电流反馈模块。环形铁芯 C1 及 C2 为传感器磁性器件,两者磁性材料参数一 致, 几何尺寸完全一致, 均选取高磁导率、低矫顽力、高磁饱和感应强度的非线性铁磁 材料。关键材料供给保持稳定增长。锂电池一阶材料环节。合肥车规级电流...
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 ...
激磁电压信号Vex在一个周波内表达式为:(|Vout,0<t<TpVex=〈|l-Vout,Tp<t<Tp+TN其中TP=t3,在正向周波内,根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式(2-8)、(2-12)、(2-16)可以求得,正半波时间TP满足下式:TP=t1+(t2-t1)+(t3-t2)=τ1ln(1+2Im)+(τ2-τ1)ln(1+2Ith)(2-25)IC-ImIC-Ith-βIp1其中TN=t6-t3,在负向周波内,根据在线性区及各饱和区的时间间隔表达式(2-18)、(2-20)、(2-22)可以求得,负向周波时间TN满足下式:TN=t4-t3+(t5-t4)+(t6-t5)=τ...
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,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。易于安装和使用:电压传感器通常具有简单的安装和使用方式,可以方便地与其他设备进行连接和集成,提供便捷的电压测量功能。2022年废旧动力电池中有70%回...
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,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。易于安装和使用:电压传感器通常具有简单的安装和使用方式,可以方便地与其他设备进行连接和集成,提供便捷的电压测量功能。从区域看,2022年广东省储能行业...
无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下:当被测电流穿过磁芯中心,磁芯中会产生感应电流。如果被测电流中既包含高频分量也包含低频分量那么就会产生相应频率的感应电流,感应得到的高频分量会通过高通滤波器,而低频分量则会被低通滤波器选择。此时低频感应电流便会流过采样电阻Rsi,当磁芯饱和后次级电流便会迅速增大从而使釆样电阻上的釆样电压大于单限比较器阈值电压。此时或门电路输出高电平触发D触发器时钟端,D触发器输出转换,进而转换H桥逆变电路开关状态。此时次级电流is的方向发生改变,磁芯退饱和。被测电流感应的电流中的高频分量通过高通滤波器,同样地,当磁芯饱和至预设情形时,釆样电阻电压增大至大于双限电...
根据自激振荡磁通门传感器激磁频率约束条件fex>2f,当交直流电流传感器检测带宽为0–50Hz时,应设计自激振荡磁通门传感器激磁频率应大于100Hz。设计激磁频率时可根据式(2-42)计算激磁频率fex为:fex=Vout4BSN1SC(4-3)式(4-3)中激磁频率fex 与激磁绕组 W1 匝数 N1 均未确定,通过合理设计参数 N1 使得终激磁频率fex>100Hz 即可满足设计要求。然而激磁频率fex 并不是越大越好, 磁 性材料的涡流损耗与激磁频率fex 的平方成正比,因此当激磁频率fex 较大时,铁芯的涡 流损耗增大, 整体交直流电流传感器功耗增大, 且激磁方波电压一定时,激磁...
电压传感器是一种用于测量电压信号的设备,广泛应用于电力系统、工业自动化、电子设备等领域。它具有许多优势,下面我将为您详细介绍。高精度:电压传感器能够提供高精度的电压测量结果,通常具有较小的测量误差,能够满足对电压信号精确度要求较高的应用场景。宽测量范围:电压传感器能够适应不同电压范围的测量需求,可以测量低至几毫伏的微弱信号,也可以测量高达几千伏的高压信号。快速响应:电压传感器具有快速的响应速度,能够迅速捕捉到电压信号的变化,并及时输出相应的测量结果。随着可再生能源的大规模开发和利用,电力系统对调节能力、安全稳定性的需求越来越高。莱姆电流传感器联系方式磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的...
上世纪初,罗格夫斯基提出了一种可以用空心线圈测量磁场强度的方法,并且发表了论文:TheMeasurementofMagnetMotiveForce,这种线圈被命名为罗氏线圈。在后来的研究中,Cooper的人证明了可以用罗氏线圈来测量脉冲电流,为后来的应用奠定了基础。初期因为罗氏线圈对电流测量的精度问题,人们对罗氏线圈并不重视,直到上世纪60年代科学家改进了罗氏线圈的结构,从而提高了对电流测量精度,罗氏线圈重新得到了重视。到上世纪80年代,罗氏线圈的研究越发成熟,基本上实现了系列化和产业化,它的应用也得到了进一步的推广。罗氏线圈具有其独特的结构,所以不需要考虑铁芯所引起的问题,相比于传统电磁式电...
由自激振荡磁通门传感器交直流适应性分析可知,设计性能优异的自激振荡磁通门传感器,在激磁频率方面有所要求,本节将对铁磁材料参数及各个电路参数设计进行探讨。作为电流传感器,本节主要关注其检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定度五个方面的特性并对其进行探究。(1)检测带宽WIP根据自激振荡磁通门传感器数学模型分析,其检测交流频率受到激磁电压频率fex限制,自激振荡磁通门传感器检测带宽WIP<fex/2。理论上激磁电压频率越大,检测带宽越大,对低频信号测量越准确。被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。湖州充电桩检测电流传感器定制红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角...
开关电源中需要检测的电流既有直流电流,又有交流电流,在一些情况下会产生很大的脉冲电流,脉冲电流分量在电源系统中存在时间短,但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害,必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量,以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中,脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多,甚至相差几个数量级,一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度,同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流,所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器...
VRS1 为采样电阻 RS1 上电压信号,V’RS2 为采样电阻 RS2 上电压信号 经高通滤波器 HPF 处理后的电压信号,当 HPF 时间常数设置合理, 可有效滤除采样电 阻 RS2 上电压信号中无用低频分量,因此在 V’RS2 保留反向的无用高频分量 VH2 。若参 数设置合理,而高频无用交流分量 VH1 和无用高频分量 VH2 恰好幅值大小相同,则理论 上通过高通滤波器 HPF 即完成了无用高频分量的滤除,从而获得更为纯净的有用低频 信号。然而实际电路无法保证环形铁芯 C1 与 C2 及其附加电路一致性,因此无法完成无 用高频分量完全消除。设计中,新型交直流电流传感器增加低通滤波器 ...
当一二次磁势平衡时,环形铁芯C1及C2磁势平衡方程满足:NPIP+NFIF=0(3-1)由式(3-1)可知,当系统达到平衡时,一次电流与反馈电流成比例,比例系数为NF/NP。即通过测量反馈绕组中的电流幅值大小即可对一次交直流电流幅值进行测量,反馈电流的相位与一次电流相位相反。实际新型交直流传感器通过测量串接在反馈绕组中的终端测量电阻RM上的终端测量电压信号VRM间接完成反馈电流测量,终端测量电压信号VRM与一次电流IP满足:I=IF=NNR(3-2)式(3-2)表明终端测量电压信号VRM与一次电流IP成比例,其中负号表示两者相位相反。同时根据式(3-2)可得新型交直流电流传感器的灵敏度SD1为...
霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流,精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分,一般霍尔元件的温度特性差,同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰,造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高,电磁环境复杂的条件下,它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈(罗氏线圈),具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点,应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量,近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器(currenttransf...
t5时刻起铁芯C1工作点进入负向饱和区C,此时激磁感抗ZL迅速变小,因此t5~t6期间,激磁电流iex迅速反向增大,当激磁电流iex达到反向充电电流-I-m=ρVOH/RS时,电路环路增益|ρAv|>>1满足振荡电路起振条件,方波激磁电压发生反转,输出电压由反向峰值电压VOL变为正向峰值电压VOH。即t6时刻,VO=VOH。t6时刻起铁芯C1工作点由负向饱和区C开始向线性区A移动,在t6~t7期间,铁芯C1仍工作于负向饱和区C,激磁感抗ZL变小,而输出方波电压变为正向此时加在非线性电感L上反向端电压V-=-ρVOH,产生的充电电流为正向,与激磁电流iex方向相反,12因此非线性电感L开始正向充...
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...
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...
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...
根据电流互感器检测相关规范及其章程,设计合理实验方案,对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试,主要测试项目包括:(1)交流计量性能测试;(2)直流计量性能测试;(3)交直流同时测量时交直流计量性能测试;为了构建一二次融合电流场景,实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流,将交流分量和直流分量单独输出,试验原理框图如图5-1所示。图中,被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器,交流电流由交流源和升流器产生,一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0,直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取...
当测量交直流电流时,环形铁芯C1处于正向激磁状态,在采样电阻RS1上将产生正比于一次交直流电流的有用低频信号VL1,包括直流分量信号Vdc及工频交流信号Vfac,同时也会产生高频无用交流分量VH1。由于环形铁芯C2激磁状态与铁芯C1完全相反,因此在采样电阻RS2上可以检测到反向的低频信号VL2及反向的无用交流分量VH2。对于环形铁芯C2而言,其与环形铁芯C1反相端支路对称,而缺少正向端电路部分,因此环形铁芯C2在振荡过程中激磁电流的平均电流与一次侧交直流电流线性关系较差,低频信号VL2为无用低频信号。根据上述分析,可以得到合成信号VR12表达式如下:VR12=VR+VR=VL1+(VH1+VH...
根据电流互感器检测相关规范及其章程,设计合理实验方案,对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试,主要测试项目包括:(1)交流计量性能测试;(2)直流计量性能测试;(3)交直流同时测量时交直流计量性能测试;为了构建一二次融合电流场景,实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流,将交流分量和直流分量单独输出,试验原理框图如图5-1所示。图中,被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器,交流电流由交流源和升流器产生,一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0,直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取...
G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数,G2为PI比例积分放大电路的传递函数,G3为PA功率放大电路的传递函数,G4为电流反馈模块的传递函数,G5为感应纹波噪声传递函数,NF为负反馈环节传递函数。根据图3-3,由自动控制系统相关理论,可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为:IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4(3-12)交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差,终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系,可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为:G1=SD==-(...
由于高频大功率电力电子设备应用的增加,这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形,包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节,逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式:带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间,可实现前后级电路的电气隔离,防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大,效率明显降低,而且由于变压器的加入提高了系统整体成本,增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低,效率得到提高而越来越受到...
电流的精密测量一直是工业生产制造和计量科学理论的重要课题。近些年来,伴随着智能电网的快速建设及交直流混合配电网的不断发展,配网中交直流混合电网的建设规模及复杂度均有增加。由于交直流配网的发展以及整流型用电负荷的增多,例如电气化铁路、大型整流硅设备及炼钢、炼铝、塑料制品厂商的增多,使得交流电网中存在直流分量。直流分量的存在,使得配网中现有的交流检测设备产生了误差增大、计量失准、保护误动等多种问题,变压器等设备在直流分量下输出电压畸变。新型储能技术多元化发展初具规模,钠离子电池、液流电池、压缩空气储能等领域技术水准处于先进水平。成都普乐锐思电流传感器单价在光伏发电监测系统中使用磁通门电流传感器,可...
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...
通过对逆变器的输入输出端进行基础的电参数测试,可以获取逆变器的工作效率。这种测试可以包括以下方面: 输入电流和电压测试:这是逆变器效率测试的基本部分。准确的电流和电压测量可以提供关于逆变器工作状态的关键信息。 输出电流和电压测试:逆变器的输出电流和电压的稳定性直接影响到电力系统的整体性能。测量输出电流和电压可以帮助确保逆变器能够提供稳定、高质量的电力。 功率和功率因素测试:这些参数直接反映了逆变器的转换效率。高功率和接近完美的功率因数意味着逆变器在转换过程中的损失比较小。磁通门电流传感器还具有响应速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点,适用于各种复杂的环境条件下使用。杭州功率分析仪电流传感器出...
电压传感器是一种用于测量电压信号的设备,具有以下特点:高精度:电压传感器能够提供高精度的电压测量结果,通常具有较小的测量误差。宽测量范围:电压传感器可以适应不同电压范围的测量需求,从几毫伏到几千伏都可以进行测量。快速响应:电压传感器能够快速响应电压信号的变化,提供实时的测量结果。高稳定性:电压传感器通常具有较高的稳定性,能够在长时间使用中保持较为一致的测量性能。低功耗:电压传感器通常采用低功耗设计,能够在长时间使用中降低能耗。磁通门电流传感器可以用于监测电池的电量和电流,提高电池的使用效率和安全性。温州化成分容电流传感器厂家现货无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下:当被测电流穿过磁...