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。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。青岛磁通门电流传感器设计标准
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,激磁频率fex 越 大则激磁绕组 W1 匝数 N1 越小,而根据式(2-41),匝数 N1 越小则饱和电流阈值 Ith 越 大则铁芯不易进入饱和区工作, 此时所设计的零磁通交直流检测器线性度不高。而激磁 频率fex 过小时,激磁绕组 W1 匝数 N1 过大,此时所设计零磁通交直流检测器的灵敏度 将会降低, 因此在参数设计时需要在零磁通交直流检测器线性度与灵敏度之间有所侧重。湖州磁通门电流传感器将磁调制器与磁积分器结合,研制用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器,扩展了电流测量带宽。
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,适宜选取较小阻值的采样电阻。而从信噪比角度考虑, 采样电阻不宜取值太小。因 此在设计自激振荡磁通门传感器及终新型交直流传感器时需要对这些关键性能进行 取舍后,综合考虑以选择合适的电路参数。
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具有非常实用的意义。在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和监控高频电流。
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,确保信号的正确发送和接收。 总结来说,磁通门电流传感器在MRI中的应用主要是用于监测和控制主磁场、梯度线圈和射频线圈的电流变化,以确保MRI系统的稳定性和图像质量,从而为医学诊断提供高精度的影像数据。新型储能产业的发展情况正在不断改善和提升。辽宁电压电流传感器
磁通门电流传感器适用于动力电池电量监测和高精度电流监测等应用场合,如电动汽车电池管理系统。青岛磁通门电流传感器设计标准
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。青岛磁通门电流传感器设计标准