霍尔效应是指当一个载流子（如电子或空穴）通过一段具有电流的导电材料时，如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中，会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压，其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。 基于霍尔效应的原理，可以制造霍尔元件，如霍尔传感器，用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中，载流子在材料内运动，受磁场力的作用，产生一侧电势高于另一侧的现象，形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器，可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。 霍尔原理的优势...

电源系统中在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流的存在时间短，但是会对整个电源系统造成极大的损害。此时的电流的 波形的属于复杂的电流波形，同时电流波形变化剧烈。无锡纳吉伏公司针对这样的情况，设计了新型电流传感器。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...

传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。根据法拉第电磁感应定律可知，感应绕组产生的感应电动势。激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化，磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化，但是没有正负之分。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中比较直白，比较简单也是比较原始的测量方法，这一方法原理简单，易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节，检测电路复杂，精度较低，温漂较大。对于工业应用来说，偶次谐波解调电路具有复杂性，同时受到磁材料的工业性能限制，使用这种传感器费用较高。磁通门电流传感器也可以...

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...

根据初始条件iex(t1)及终止条件iex(t2)可以求得时间间隔t2-t1为：t2-t1=τ2ln（2－12）在t2≤t≤t3期间，电路初始条件iex(t2)仍满足式（2－11），且此时铁芯C1工作由线性区A转入正向饱和区B，激磁电感减小为l，铁芯C1回路电压满足，vex=VOH=Vout。此时回路电压方程为：Vout=iex(t)*Rsum+l（2－13）在形式上式(2－13)与式(2－5)一致，因为此时铁芯均进入饱和区工作。两者所讨论的激磁振荡时刻不同，即一阶线性微分方程的初始条件和终止条件均不相同。由初始条件式（2－11）与一阶线性微分方程（2－13）可得t2≤t≤t3期间，激磁电流i...

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，...

为了简化运算，按照自激振荡磁通门电路， 激磁磁芯选取高磁导率、 低剩磁、低矫顽力的铁磁材料，铁芯 C1 磁化曲线模型选择三折线分段线性化函数模型 表示， 并忽略铁芯磁滞效应， 在线性区 A 的激磁电感为 L，在正向饱和区 B 及负向饱和 区 C 的激磁电感为 l，且满足 L>>l。假设零时刻时，激磁电流 iex 达到负向充电最大电流 I-m ，且零时刻激磁方波电压由 负向峰值 VOL 跃变为正向峰值 VOH。同时满足-VOL=VOH=Vout ，正负向激磁电流峰值仍然 满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS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。无锡高...

国外关于直流分量对电力变压器影响研究颇多，直流分量的存在对于电力变压器铁芯的影响与电磁式电流互感器影响关注点略有不同，直流分量会导致电力变压器铁芯及其附近产生温升，同时在设备壳体监测到振动现象，均严重危害其正常运行。1989年，更是由于地磁感应直流导致电网变压器工作失衡，在加拿大魁北克地区造成电力系统失稳，随后出现电网崩溃。在直流分量对铁芯磁化程度对于电流互感器计量性能影响方面，捷克理工大学的 Karel Draxler 等人利用交直流电源作为信号源，通过罗氏线圈作为标准互感器输出标准信号，被测电磁式互感器输出作为被检信号，使用可变负载的电力电子模块作为被测互感器的负载，探究了直流分量大小以及...

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...

常用的变流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虚拟同步机控制四种方式。这些控制策略可以实现对PCS的精确控制，以满足不同的应用需求。 无锡纳吉伏研发的CTC系列和CTD系列电流传感器是基于零磁通和磁调制原理的高精度电流传感器，为交流或直流检测提供了更加经济、精确的解决方案。这些传感器可以用于电机控制、负载检测和负载管理、电源和DC-DC转换器、光伏逆变器、UPS、过流保护和中低功率变频器电流检测等应用。这些应用领域都需要对电流进行精确测量和控制，无锡纳吉伏研发的电流传感器可以满足这些需求，为系统的稳定运行提供保障。这种误差可能由多种因素引起，包括但不限于：温度变化、电气噪声、机械磨损以...

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...

光学效应：光学效应是指光照射在物质上时，物质会吸收光能并转化为电能的现象。光学电流传感器利用光学效应来测量电流，具有无电磁干扰、非接触测量等优点。但是，它们通常需要复杂的信号处理和光学系统。 霍尔效应：霍尔效应是指当电流通过半导体时，会在垂直于电流的方向上产生一个横向电压。这个电压与通过半导体的电流成正比。霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流，具有结构简单、测量范围广、精度高等优点。但是，它们通常需要稳定的电源和复杂的信号处理电路。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；天津微电流传感器磁通门探头的磁通变化由激励电流以及初级被测电流的共同变...

通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析，自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点：（1）自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith，即满足Im>Ith。（2）铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。（3）当Ip=0时，采样电压VRs一个周波内平均值为0；当Ip>0时，采样电压VRs一个周波内平均值为负；当Ip<0时，采样电压VRs一个周波内平均值为正；由上述分析可知，采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导，探究采样电压大小与一次电流的定量关系，探究交直流情况...

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...

根据前述假设，Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l，因此τ2>>τ1，因此式（2－31）进一步化简得：T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)（2－32）根据式（2－27）（2－30）（2－32）可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足：Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout（2－33）根据前述假设Ith<<IC可进一步对式（2-33）分母进行化简，带入下列表达式IC=Vout/Rsum，β=Np/N1，iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值ia...

直流特性测试实验参考《测量用电流互感器检定规程》，依据图 5－1 所示实验方案 进行新型交直流传感器直流性能测试[62]。直流特性测试过程中，由于直流电流源输出直流电流为 10 A，因此采用等安匝方法施加直流电流。实验时， 升流器输出交流为 0 ， 一次交流回路断开，且受传感器内径尺寸及直流绕组匝数限制， 直流电流测量上限只是为 300A ，在 0~300A 直流电流范围内。横坐标为等效一次标准直流值大小，纵坐标为 0~300A 范围内新型交直流 电流传感器直流比例误差。其中红色曲线为 0.05 级直流电流互感器比例误差限值曲线， 黑色曲线为正行程直流比例误差曲线， 蓝色曲线为反行程直流比例误...

动力电池化成分容设备是电池生产过程中重要的自动化设备，它可以对电池进行充电、放电、分拣等功能，提高生产效率和精度。电流传感器在化成分容设备上的应用是非常关键的，它可以帮助实现以下几个方面的控制和保护： 锂电池的充放电控制：通过电流传感器可以实时监测电池的充电和放电状态，控制充电和放电的电流和电压，确保电池的正常充放电，避免过充或过放。 锂电池的过压保护：当电池电压超过设定值时，电流传感器可以触发保护机制，切断充电电源，防止电池过压损坏。 锂电池的过流保护：当电池电流超过设定值时，电流传感器可以触发保护机制，切断放电电路，防止电池过流损坏。这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。杭州新...

配网用电流传感器多用于电能计量， 其主要性能指标为其交流计量误差[60, 61]。实验 时在全量程范围进行交流性能测试， 根据《测量用电流互感器检定规程》，所研制的 500 A 交直流电流传感器， 交流测试范围为 0~600 A，实验时直流电流源输出为 0 ，直流绕 组断开，通过调节升流器旋钮调节一次侧交流大小， 测试了正反行程 5%、20%、100% 、 120%额定电流下新型交直流传感器比差角差。红色曲线为 0.05 级交流电流互感器比差和角差误差限值曲线， 黄色曲线为反行程交流比差和角差误差曲线， 黑色曲线为正行程交流比差和角差误差曲 线。纳吉伏研发的磁通门电流传感器具有高灵敏度、低噪声...

5、分流电阻器分流电阻器既可以测量交流（AC），也可以测量直流（DC），由于其成本低，体积小，相对简单，同时可以提供合理的精度，是一种廉价的电流测量解决方案，在电力电子中得到了广泛的应用。由于分流电阻器的工作原理是欧姆压降，而实际上分流器存在分布电感，这限制了精度和带宽。并且分流电阻器必须接入主电流路径，对连接分流电阻的信号处理电路提出了更高的要求。因此，分流电阻器适用于对测量要求不高的场合。通常为了减小分流电阻器上产生较大的损耗，在分流电阻器后再加一级高带宽运算放大器，对采样电流进行放大，这增加了测量系统的复杂性。由于分流器缺乏电气隔离，不适用于高压和安全性要求高的场合。激磁电压频率大于一次...

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==-（...

精确的电流检测是保证电源性能及其安全可靠运行的必要条件。目前多种电流检测的方法并存，一般可以分为隔离式和非隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括霍尔电流传感器（Hall-transducer），罗氏线圈（Rogowski Coil），电流互感器（Current transformer），磁通门传感器（Fluxgate current sensor），巨磁阻传感器（GMR current sensor）等。分流器适用于各种电流的测量，但是在大电流作用下发热严重，导致测量误差，若要满足测量精度，分流器的体积和成本就会增大，因此分流器多应用于允许误差范围较大的场合。磁通门电流传感器还...

新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况，系统中往往需要电流传感器，根据具体检测线路的电流情况，设计选取适当的电流传感器是十分必要的。激励磁场振荡产生一个交变的磁场，这个交变的磁场会在被测导体中感应出电流。天津高线性度电流传感器案例根据自激振荡磁通门原理可知，通过在一个周波内对激磁电流 iex ...

不同于传统电流比较仪的是，新型交直流电流传感器改进了铁芯结构及信号解调电 路， 增加了环形铁芯 C2 及对其进行激磁的是反向放大器 U2，其与环形铁芯 C1 及采样电 阻 RS1 构成反向激磁的自激振荡磁通门传感器，其作用是用于抵消激磁电压在其他绕组 中产生的电磁感应纹波电流，低通滤波器 LPF 及高通滤波器 HPF 的配合使用将对采样 信号的解调进行优化。设计的新型交直流电流传感器为闭环零磁通交直流电流测量系统。其中交直流 电流不平衡磁势检测由零磁通交直流检测器测量， 交流及直流不平衡磁势均在同一通道 完成信号解调及信号处理。在电气工程中，电流测量对于评估电路的性能和优化设计至关重要。天津电...

新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器，其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3－1所示。其包括环形铁芯C1和C2，及激磁绕组W1，激磁绕组W2和分压电阻R1，R2。比较放大器U1，单位反向放大器U2，采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择，磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度，并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知，铁芯材料需要选择非线性程度高，即磁导率高，磁饱和强度高，矫顽力低的磁性材料。电流传感器探头的参数不对称会增大探头的噪声、降低探头的稳定性和灵敏度。徐州国产替代电流传感器报价根据自激振荡磁通门传...

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...

直流特性测试实验参考《测量用电流互感器检定规程》，依据图 5－1 所示实验方案 进行新型交直流传感器直流性能测试[62]。直流特性测试过程中，由于直流电流源输出直流电流为 10 A，因此采用等安匝方法施加直流电流。实验时， 升流器输出交流为 0 ， 一次交流回路断开，且受传感器内径尺寸及直流绕组匝数限制， 直流电流测量上限只是为 300A ，在 0~300A 直流电流范围内。横坐标为等效一次标准直流值大小，纵坐标为 0~300A 范围内新型交直流 电流传感器直流比例误差。其中红色曲线为 0.05 级直流电流互感器比例误差限值曲线， 黑色曲线为正行程直流比例误差曲线， 蓝色曲线为反行程直流比例误...

实际自激振荡磁通门传感器基于 RL自激振荡电路完成对被测电流信号的磁调制过 程，其中使用比较器电路正反馈模式配合非线性电感完成自激振荡过程。分析一次侧电流 IP 为 0 的初始情况下，自激振荡磁通门电路起振过程中铁芯工 作点及激磁电流变化情况。正常工作时方波激磁电压 Vex 波形及通过非线性电感 L 的激 磁电流 iex 波形如图 2－3 所示， RL 多谐振荡电路开环增益为 Av ，输出方波电压正向峰 值为 VOH ，反向峰值为 VOL 。假设正向激磁电流阈值 I+th ，反向激磁电流阈值 I-th ，且满 足 I+th=-I-th=Ith 。正向充电电流 I+m ，反向充电电流 I-m ，...

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...

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，...

偶次谐波法进行了分析，该方法简单、有效，但是检测电路复杂，精度较低，温漂较大。因此为改善磁通门技术的现状，吉林大学程福德团队提出了时间差型磁通门，该方法有可能解决现有磁通门分辨力、测量精度难以继续提高的问题，是磁通门研究中一个值得重视的方向； g Velasco-Quesada等提出了零磁通反馈式磁通门，使磁芯工作在零磁通状态下，有效减小磁滞对测量的影响； Takahiro Kudo等给出了一种通过测量输出信号峰值位置变化的方法得到被测电流的罗氏线圈传感器是一种基于电磁感应原理的电流测量装置，它由一个线圈和一个磁芯组成。南昌开环电流传感器联系方式锂电池的短路保护：当电池发生短路时，电流传感器可...