双向饱和式磁通门(Bidirectional Saturation Fluxgate)原理是利用记录激励电流使磁芯到达磁感应强度为零时的电流值作为传感器输出信号。由于磁芯的磁导率远远高于空气磁导率,穿过磁芯中心的初级线圈中流过的初级电流产生的磁场会聚集到磁芯中,因此会使磁芯达到饱和状态。次级线圈M匝围绕在环形磁芯上,由一个全桥逆变电路产生的次级电流Is产生的次级磁场强度Hs与初级磁场强度Hp共同决定。双向饱和磁通门是一种特殊的磁性器件,其中主要的结构采用坡莫合金或非晶材料制作,具有双向磁特性。这种磁通门具有两个线圈,当两个线圈分别加上正弦波形的电压时,将产生正弦波形的感应电压。然而,当电压过零点时,由于磁通门具有双向磁特性,因此其中一个线圈的磁性将会反转,从而使得该线圈的感应电压过零点对称轴发生偏移,产生一个非正弦波形电压。 双向饱和磁通门具有许多优点,如响应速度快、线性度好、抗干扰能力强、工作频率高等,因此在许多领域中得到了非常多的应用,例如电力系统的无功补偿、电力系统的谐波治理、电机控制、大功率电磁设备保护等。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。九江零磁通电流传感器案例
随着近几年软磁材料的发展和电子元件的成本降低,使得磁通门电流传感器更加经济,可以和霍尔电流传感器进行媲美。与此同时,对于直流电流的检测,磁通门电流传感器相比霍尔电流传感器,性能具有更加优越的性能。磁通门工作在磁芯交替饱和的状态,能够很好地抑制磁场的偏移,使得温漂和零漂减小。电流的准确测量通常需要电流穿过一个封闭的磁回路,这种形式通常使用分裂夹式装置,但这种装置只适合用于测量单独的导线,而无法测量PCB上的电流踪迹。英国TTI公司2013年上市的I-Prober520电流量测探头是一款紧凑型手握式探头,这种探头与示波器同时使用。通过摆放探测器的绝缘探头用于PCB板电流的追踪,位于PCB板上的电流踪迹即被观察并检测到。这款电流探测器基于磁通门闭环原理,无需破坏电路结构,只需将测量探头摆放至被测导线上即可测量到电流。该探头可测量峰值10mA至20A动态范围;可测量频率带宽为DC到5MHz。长沙零磁通电流传感器案例磁通门电流传感器由于其宽频响特性,可以满足这些应用的需求。
积分反馈式电流传感器主要基于激励线圈感应电流的积分值反馈控制次级电流值,然后在磁芯中形成零磁通状态,测量此时的电流值Is与匝数Ns的乘积即为被测电流值。为了使磁芯工作在零磁通状态,电流传感器中加入了次级线 圈并且此线圈必须通入一个合适的电流以保证磁芯的零磁通状态,而这个值与被测电流有关。磁芯零磁通状态是通过饱和电感的电感值来体现的。当无外界电流时,通过饱和电感的电流积分值为零。在这种情况下,如果在激励线圈上加载一个对称的交流方波电压,那么激励线圈中的电流将会产生对称的交流电。而当存在外界电流时,同样加载交流方波电压,此时激励线圈产生的电流不再对称,这一电流变化主要取决于被测 电流的值及其方向。
电流传感器的工作原理有多种,其中一种是通过分流器来工作的。分流器其实是一个具有已知欧姆值的电阻器。当电流通过分流器时,就会在分流器上产生一个电压,这个电压与通过的分流器的电流成正比。这就是欧姆定律的应用,即电压等于电阻乘以电流。利用这个原理,我们可以准确地测量交流和直流电流。 另外一种测量电流的方法是使用磁场。霍尔效应电流传感器就是利用磁场来测量电流的一种设备。当电流通过一个导体时,会产生一个垂直于导体表面的磁场,这个磁场会产生一个与磁场强度成比例的电压。这个电压可以使用安培定律来计算流过导体的电流量。 电流传感器的种类很多,有不同的测量技术,初级电流也会因波形、脉冲类型、隔离和电流强度等因素而有所不同。所以在市场上有很多不同类型的电流传感器可供选择。在选择使用电流传感器时,需要根据实际的应用需求和条件来选择适合的电流传感器。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流,监测和控制脉冲电流的状态。
电流传感器技术方案差异分析随着电力电子技术应用的逐步发展,人们对电流传感器的性能提出了更高的要求,所以电流传感器迅速发展起来。为了满足电流传感器在不同领域中的技术需求,产业界开发出了各种类型电流传感器,如霍尔电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、电流互感器、分流电阻以及磁通门电流传感器等。小编在7月份在无锡纳吉伏公司的网站上对这些不同电流传感器的技术路线差异进行了初步分析分析,下面详细介绍上述几种常见的电流传感器。
霍尔效应传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。它是一种隔离的非侵入式设 备,可同时应用于直流和交流电流检测,通常高达数百千赫兹。由于其简单的结构,与微电子器件的兼容性,霍尔器件可以单片集成到完全集成的磁传感器中。霍尔传感器可以使用常规的CMOS技术制造。但是,它通常比电流互感器或Rogowski传感器昂贵。尽管霍尔传感器可以测量直流电流,但由于铁芯饱和,霍尔传感器通常具有有限的峰值电流,并且具有有限的带宽(<1MHz)。另外,它对外部磁场非常敏感,霍尔传感器的温度稳定性和时间稳定性非常不好。霍尔效应传感器主要在闭环模式下工作,以实现更高的精度和更宽的动态范围。 由于霍尔效应传感器的输出信号与被测电流成正比,因此它可以用于测量直流或交流电流。嘉兴交直流电流传感器现货
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。九江零磁通电流传感器案例
当有电流流经一次绕组时,根据电流和磁通量的单调线性跟随关系,一次电流会在环形磁芯内产生一个与其高度相关的电流磁通量,磁通门传感器的两组激励绕组会根据这一磁通量各自产生相应的感应信号并输出到与其相连接的磁通门电路。磁通门电路再将这一感应信号转变为电压信号并经过叠加后 输出到放大电路,经放大电路放大后在二次电流线中产生二次电流,此二次电流会在环形磁芯产生与 其高度相关的二次电流磁通量,该二次电流磁通量与一次电流磁通量方向相反,然后实现一次电流磁通量与二次电流磁通量之和为零,使一次电流的安匝比等于二次电流的安匝比。九江零磁通电流传感器案例