自激振荡磁通门传感器其稳定性与采样电阻 RS 稳定性密切相关。 影响采样电阻 RS 稳定性的主要因素为阻值精度及温度系数。因此需要选择温度系数较 小, 阻值精度高的采样电阻。在满足同样额定功率情形下, 由于采样电阻越大, 功耗越 大, 因此选择阻值较小的采样电阻有利于解决温升导致的稳定性变差问题, 但传感器整 体功耗会有所增加,因此需要选择合适的采样电阻阻值。自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD 主要取决于一次绕组匝数 Np 及激磁绕组匝数 N1 之比及采样电阻 RS 阻值大小。选择较大阻值的采样电阻可以提高 自激振荡磁通门传感器灵敏度 SD ,但为了提高自激振荡磁通门传感器的线性度及稳定 性,...
传统的自激振荡磁通门电路测量直流是通过测量采样电阻上的电压信号进行信号 采集, 其中有用信号为采样电阻上电压信号的平均值, 实际电路在测量直流时通过低通 滤波器 LPF 即可完成平均值电压信号解调。然而当测量交直流信号时, 由于一次侧电流 中有交流信号, 其在激磁绕组上产生的感应电流信号势必会影响铁芯激磁过程, 此时铁 芯的激磁过程变得更为复杂, 非线性特征更为明显, 使激磁电流中产生大量高频的无用 谐波, 而低通滤波器 LPF 虽然结构简单, 成本低,但是其滤波效果有限, 导致高频谐波 滤波后仍有残留, 其伴随有用信号进入误差控制模块,将影响终测量结果的准确性。 因此,本文设计的新型交直流电...
Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2,R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管,型号为TIP110,Q2为PNP型功率放大三极管,型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数,NF越大,交直流电流传感器灵敏度越低,线性区量程也越大,另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小,但反馈绕组匝数NF过大,其漏感也越大,分布电容参数越大,系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求,所设计反馈绕组匝数NF=10...
近年来,随着精密电子电路的发展,在微弱电流测量领域,自激振荡磁通门技术得到了广泛应用,不同于传统磁调制器式磁通门传感器,其电路结构简单,不需外加激磁电源,供电部分直接取自电子电路。其灵敏度不受自激振荡频率限制,自身线性度可通过优化铁磁参数提高,然后结合传统电流比较仪结构,成为本文交直流电流精密测量的新方案。无锡纳吉伏公司基于高精度交直流电流测量方法的适应性及自激振荡磁通门技术理论研究,提出新型交直流电流检测方法,主要完成交直流电流的高精度测量方法研究及装置研制,致力于解决一二次融合背景下交直流电流计量失准的问题,同时通过设计合适铁磁参数及相关电路达到高精度交直流电流测量要求,为抗直流电流互感器...
零磁通交直流检测器的信号处理电路主要包括低通滤波器LPF及高通滤波器HPF以及环形铁芯C2及反相放大器U2及采样电阻RS2的相关设计。保证环形铁芯C1与环形铁芯C2的对称性以及激磁电流iex1与激磁电流iex2的对称性是系统达到零磁通闭环测量的重要条件,因此环形铁芯C2与环形铁芯C1磁性参数及几何参数完全相同,其上绕制激磁绕组W2匝数N2=N1。采样电阻RS2选取与采样电阻RS1同阻值、同型号电阻。反相放大器U2选择与比较放大器U1相同型号规格的运算放大器,但在电路上构成单位比例反相放大器,其输出端串接激磁绕组W2及采样电阻RS2。低通滤波器LPF及高通滤波器HPF的实现方法很多。常见的滤波器...
可以观察到基于铁芯C1磁化曲线的对称性及激磁方波电压的对称性,激磁电流波形正向峰值与反向峰值电流满足I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且铁芯C1工作点在线性区与饱和区之间周期性变化,因此当自激振荡磁通门传感器一次测量电流为0时,激磁电流iex在单个周期内正负半波波形中心对称,即在单个周期内激磁电流iex平均值为0,对于信号采样而言,即在RS上的采样电压信号满足采样电压VRS平均值为0。接下来对一次电流为正向及反向直流时的自激振荡磁通门传感器振荡过程进行分析。当IP>0时,激磁电压波形Vex及激磁电流iex波形如图2-4中蓝色曲线所示,图中红色曲线为IP=0时激磁电流波形。从地域分布看,广...
(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...
反馈绕组匝数 NF 越大,终端测量电阻 RM 阻值越小, 新型交直流电流传感器稳态误差越小, 但式(3-20)忽略了反馈绕组的线电阻, 当匝数 较大时, 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后, 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM 阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等,选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时, 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性, 铁芯的漏磁通,外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称,主铁芯磁通不 对称性导致了一...
氢能产业链大致可以划分为上游制氢、中游储运、下游应用三个环节,产业链条比较长、难点多。目前,中国氢能产业链已趋于完善,已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用。制氢产业是近年来快速发展的领域,特别是在全球应对气候变化和推动能源转型的背景下,制氢产业的前景更加广阔。根据制取方式和碳排放量的不同将氢能按颜色主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。新型储能产业发展情况呈现出蓬勃发展的态势。厦门电池组电流传感器单价自激振荡磁通门传感器其稳定性与采样电阻 RS 稳定性密切相关。 影响采样电阻 RS 稳定性的主要因素为阻值精度及温度系数。因此...
IC为稳态充电电流,即在理想情况下t=∞时刻,通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数,τ1=l/Rsum。在t1时刻,铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A,此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1,其满足Ip=-Ip1,I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足:iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1,βIp1可以将理解为,一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。从锂电产业规模看,广东、江苏、福建、四川等省份位居全国前列。湖州磁调制电流传感器误差...
实际电源系统中有些电流的形式比较复杂,由于电源系统中的负载特性的变化,可能会引起电流的波形的变化。复杂电流波形可以看成多个不同频率的电流叠加而成的。常见的复杂电流有交流电流叠加一个脉动的直流电流、直流电流叠加脉冲电流和电源中的负载电流等。复杂的电流波形可以经过傅里叶分解,对各个频率的分量进行的分别测量。进行叠加的各个分量具有不同的频率,电流形式上为复杂波形,也就是说电流具有较宽的频带。为了精确测量具有宽频带的电流,就需要设计宽频带的电流传感器。新型储能技术是当前能源科技创新的重要方向之一,其技术的不断提升和创新。北京工控级电流传感器厂家现货此时通过设计合适的磁参数及电路参数,满足激磁绕组W1匝...
无锡纳吉伏公司根据参数优化设计准则,进行了铁芯选型并设计了相应电流检测电路、信号解调电路、误差控制电路及电流反馈电路,用双铁芯三绕组研制出新型交直流电流传感器,相比同类产品的三铁芯四绕组,四铁芯六绕组等结构,成本极大降低,结构也得到简化。利用比例直流叠加法,提出了新型交直流电流传感器性能测试方案。进行了交流计量性能测试、直流计量性能测试以及交直流计量性能测试,测试结果表明,其电流测量误差均小于0.05级电流互感器误差限值。说明研制的交直流传感器解决了一二次融合下高精度交直流电流测量问题,且交流测量与直流测量互不干扰,可以单独作为高精度交流电流传感器,也可作为高精度直流电流传感器,同时亦可作为抗...
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。钴酸锂废料中钴含量高而锂含量较少,中国钴盐市场利润不及预期,导致钴酸锂废料回收量较低。惠州霍尔电流...
宽工作温度范围:电压传感器通常能够在较宽的温度范围内正常工作,适应各种环境条件下的应用需求。低功耗:电压传感器通常采用低功耗设计,能够在长时间运行的应用中提供稳定可靠的电压测量结果,同时减少能源消耗。高线性度:电压传感器的输出与输入电压之间具有较高的线性关系,能够准确地反映被测电压信号的变化情况。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。随着中国新能源行业的蓬勃发展,镍钴锂等上游金属资源需求旺盛,进一步推动动力电池回收...
根据自激振荡磁通门传感器线性度设计原则设计饱和阈值电流 Ith,激磁电流峰值 Im 以满足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流检测器由比较放大器 U1 供电,因此需要考虑比较放 大器 U1 的带载能力及 U1 的各项性能参数对自激振荡磁通门传感器测量精度的影响。选 择高精密运算放大器 OP27G,为双电源供电,供电电压大为±15 V,带 100 欧负载 下,输出电流可达 40 mA,属于大电流输出型运算放大器。同时 OP27G 运算放大器具 有频带宽,噪声小的特点,其输入失调电流小于 35 nA,单位增益带宽积为 8 MHz,当 测量低于 10 Hz 的低频信号,其电路噪声峰值小于 80 n...
无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器,介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源,对传统自激振荡磁通门传感器进行改进,提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器,同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型,明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素,为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究,设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器,依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行...
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。磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应制成的。金华纳吉伏电流传感器供应商激磁电压信号Vex在一个周波内表达式为:(|Vout,0<t<TpVe...
t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续充电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流iex缓慢由I-th继续增大,直至在t8时刻增大为0。t5~t8期间,构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0~t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波,通过上述分析可知,在一个完整的振荡周期内,激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间,由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言,磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点,完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明,在使用自激振荡磁通门传感器时,需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件,即自激振...
t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续充电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流iex缓慢由I-th继续增大,直至在t8时刻增大为0。t5~t8期间,构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0~t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波,通过上述分析可知,在一个完整的振荡周期内,激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间,由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言,磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点,完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明,在使用自激振荡磁通门传感器时,需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件,即自激振...
导致正半周波自激振荡过程将不会在原时刻进入饱和区, 而是略有延后,即铁芯 C1 工作点将滞后进入正向饱和区 B;而在正向饱和区 B 及负向 饱和区 C 中,激磁电流峰值仍然满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS,且非线性电感时间常数未发 生变化, 因此铁芯 C1 饱和区自激振荡阶段, 激磁电流由 I+th1 正向增大至 I+m 的时间间隔 减小, 而激磁电流由 I-th1 负向增大至 I-m 的时间间隔增大。 由上述分析可知, 测量负向直 流时铁芯工作点的特征为:铁芯 C1 工作在正向饱和区 B 的时间小于于铁芯 C1 工作在负 向饱和区 C 的时间,使激磁电流 iex 波形上出现了正...
为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害,在 不影响交流测量精度的同时,能对直流分量进行监测,是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月,其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》,提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念,而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一,因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。在政策支持和技术进步的推动下,新型储能产业正在逐步成为能源领域的重要支撑。厦门国产替代电流传感器哪家便宜不同于传统电流比较仪的是,新型交直...
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。梯次利用下游应用场景包括低速电动车及储能,应用场景多,且技术要求相对更低,发展速度更快。温州电流传感器报价(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...
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...
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...
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。消防介质的革新与PACK级精细化设计。深圳零磁通电流传感器生产厂家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...
IC为稳态充电电流,即在理想情况下t=∞时刻,通过激磁电感中的稳态充电电流满足IC=Vout/Rsum。τ1为铁芯C1回路放放电时间常数,τ1=l/Rsum。在t1时刻,铁芯C1工作点将由负向饱和区C进入线性区A,此时激磁电流iex降低至负向饱和阈值电流I-th1,其满足Ip=-Ip1,I-th1=I-th-βIp。可得t1时刻激磁电流终值iex(t1)满足:iex(t1)=一I-th1=一Ith+βIp1 其中β=Np/N1,βIp1可以将理解为,一次电流在铁芯C1中产生的磁势折算到激磁绕组W1侧的磁势大小。锂电储能产业布局集中度不断提升。常州高频电流传感器供应商(b)根据式(2-33)选取...
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...
磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件,只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率,低矫顽力的软磁材料(例如坡莫合金)作为磁芯,磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流,则在其产生的激励磁场的作用下,感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量,通过后续的各种传感器信号处理电路,利用谐波法对感应电势进行检测处理,使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号,所以该传感器又称为磁饱和传...
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。从区域看,2022年广东省储能行业融资数量67笔...
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。随着中国动力电池回收政...