徐州芯片式电流传感器发展现状

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。在诸多弱磁场测量方法中，目前应用比较多的是霍耳效应器件、磁阻传感器、磁 通门传感器和光泵磁力仪等。徐州芯片式电流传感器发展现状

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差曲线。扬州车规级电流传感器从地域分布看，广东、江苏产业集聚效应明显，2022年新成立的储能相关企业分别为4044、3225家，居全国前列。

因此测量交直流电流时，需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式（2－46），当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱， 非线性误差增大。同时由式（2－46）可知，扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有：（a）增大激磁绕组匝数 N1 ;（b）增大稳态充电电流 IC；（c）降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith；根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知， 为保证铁芯进入饱和区工 作， 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ，即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下，终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 iex 与一次电流 Ip  的 线性关系式及相关结论。

加拿大学者 N.L.Kuster 、W.J.M.Moore 等，通过在交流比较仪结构基础上改进，将交流检测模块换为基于二次谐波磁调制器结构的直流检测器，设计相应的倍频电路及二次谐波解调电路，完成了直流比较仪研制，研制的变比为400:1 的直流比较仪比例精度在满量程时为1ppm。欧洲核子研究中心(CENR)的 K.Unser，将磁调制器技术与磁积分器技术结合，研制出用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器，该方法扩展了电流测量带宽，但交直流测量只能单独进行，交流通道与直流通道相互独立。近年来，国内在直流测量领域研究颇多的是华中科技大学和中国计量科学研究院，中国计量科学研究院的郭来祥对磁调制器理论研究颇深，通过应用图解法对三折线模型下的二次谐波式磁调制器进行了系统的研究，在多种激磁方法的比较中发现恒流方波激磁与恒压方波激磁效果比较好，磁调制器灵敏度比较好，并对磁调制器灵敏度进行定量计算，对磁调制器基础理论研究的完善做出巨大贡献。将有助于提高能源利用效率、降低成本、增强能源安全等。

（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，受限于传感器样机内径尺寸及直流绕组匝数限制，分别施加20A和50A直流电流，测试直流分量对交直流电流传感器的交流电流测量精度的影响。随着中国动力电池回收政策更加健全，随着技术的不断进步和环保要求的提高，回收体系更加完善。成都高精度电流传感器

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假设功率放大电路性能优越，在设计检测带宽内闭环增益大，输出纹波电流小，输出稳定。则G3可用其闭环增益KPA表示其传递函数为：G3=KPA（3－15）电流反馈模块输入信号为反馈绕组WF两端电压信号，即功率放大电路输出电压信号。其输出信号为流过终端测量电阻RM的反馈电流信号IF。根据上述关系，可推导电流反馈模块G4的传递函数为：G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)（3－16）式（3－16）中，ZF为反馈绕组WF的复阻抗，忽略其电阻值，用反馈绕组的激磁感抗jwLF表示；根据激磁电感与磁路参数关系进一步对公式进行化简，式中lc为合成铁芯C12的平均磁路长度，μe为合成铁芯C12的有效磁导率，SC为单个铁芯的截面面积，合成铁芯C12的截面面积为2SC。徐州芯片式电流传感器发展现状