基于FeSiB/PZT-82/FeSiB磁电复合材料的分芯闭环电流传感器研究

文中提出了一种分芯闭环磁电电流传感器,其由高磁导率、低磁滞的FeSiB/PZT-82/FeSiB磁电复合材料、3块硅钢磁芯和一对永磁体组成。为了实现磁电电流传感器的开合式安装,文中采用了分芯磁芯结构;载流导线产生的环形磁场经3块硅钢磁芯汇聚到FeSiB/PZT-82/FeSiB磁电复合材料,然后基于复合材料的磁-力-电多场耦合效应,实现载流导线电流传感。通过仿真和实验对比分析,分芯磁芯结构的磁场汇聚效应对FeSiB/PZT-82/FeSiB传感性能具有显著的提高。含有磁芯结构的分芯闭环磁电电流传感器在无源情况下,对工频(50 Hz)电流的测量灵敏度达到17.379 mV/A,约为无磁芯FeSiB/PZT-82/FeSiB磁电复合材料的35倍;在0~10 A测量范围内,具有良好的线性关系。结果表明:由于该传感器的优异性能和分芯闭环结构,其在工频小电流监测领域具有广阔的应用空间。

新一代闭环电流传感器

本文主要阐述VAC新一代闭环电流传感器的工作原理及特点,同时把霍尔闭环电流传感器和VAC磁片式闭环电流传感器的性能作了比较,新一代磁片式闭环电流传感器具有温度稳定性好、输出精度高、响应速度快、集成度高、体积小和重量轻等优良特性。

一种新型闭环式双铁芯霍尔电流传感器的建模与实现

提出一种新型的闭环式双铁芯霍尔电流传感器模型。选用的双铁芯,一个是带有放置霍尔器件的缝隙的、用于直流电流传感器的铁芯,另一个则是用于交流电流传感器的无缝隙铁芯。这2种铁芯的结构和材料借助于理论分析和仿真计算来确定。实验结果表明:这种新型的双铁芯电流传感器不仅能消除闭环霍尔电流传感器的频率特性中的台阶现象,并且还能保持较好的精度和线性度。

一种单电源电压输出型闭环霍尔电流传感器

为了解决现有闭环霍尔电流传感器需要双电源供电,无法直接应用在单电源系统的问题,设计了一种单电源供电电压输出型的高精度闭环霍尔电流传感器。理论说明了其设计方案,磁路上考虑了磁环材料、几何尺寸及开口宽度,并用有限元对其进行了仿真。电路上应用由双运放组成的桥式驱动电路驱动反馈线圈,采用电压检测芯片将反馈电流转化为电压输出。为验证方案可行性,制作了量程为±50 A的实验样机。实验结果表明,该霍尔电流传感器灵敏度可达40 mV/A,其线性度和精度分别为0.15%和0.25%,适用于单电源系统。

一种新研闭环大电流传感器校准装置

主要叙述闭环大电流传感器结构特点与工作原理,并对闭环大电流传感器校准现状进行分析。介绍了闭环大电流传感器校准装置研制解决的关键技术及装置组成、工作原理等。实验结果表明,该装置能够满足大电流传感器校准需要。

30kA闭环式集成霍尔电流传感器设计

基于0.18μm CMOS工艺设计了一种大量程闭环式集成霍尔电流传感器。采用片内高灵敏度霍尔器件检测待测电流产生的磁场并线性输出霍尔信号,霍尔电压经过线性放大、失调消除和比例积分调节后与三角载波进行比较产生PWM波,驱动全桥式功率放大电路工作。功率放大电路输出的电流送入聚磁环的二次绕组后形成一个闭环的二次侧补偿,使聚磁环气隙中的霍尔器件处于零磁通状态,从而提高了大电流检测的精度。仿真结果表明,所设计的集成霍尔电流传感器的最大测量范围为30 kA,准确度为1级,功耗小于1.08 W,芯片面积仅有0.2 mm2。

闭环霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的应用

文章介绍了闭环霍尔传感器的工作原理和主要性能,提出在光伏汇流箱中使用闭环霍尔电流传感器测量直流电流的系统设计方案,对于提高光伏汇流箱直流测量的准确性、可靠性和实时性有较好的效果。

闭环霍尔电流传感器在车用电源系统中的应用

介绍了闭环霍尔电流传感器的工作原理及在地面车用电源系统中的应用,实现了对车用电源系统输出电流的隔离测量、控制,解决了地面车辆的大功率发电系统的限流保护问题。

浅析闭环霍尔电流传感器关键器件选型

霍尔电流传感器是磁与电相结合的产物,从其关键器件霍尔元件和聚磁元件磁芯入手,涉及磁芯材料、气隙开口、霍尔元件选型等方面介绍了闭环霍尔电流传感器设计的关键步骤,将其应用于实际产品开发中,为从事该类传感器的设计人员提供技术参考。

数字闭环光纤电流传感器暂态特性仿真研究

数字闭环光纤电流传感器暂态特性主要包含频率响应与阶跃响应,对于电力系统的继电保护控制、故障录波等应用领域至关重要。在工程应用中,传统的测试方法由于其测试系统复杂、测试电流信号小等问题,不利于评估光纤电流传感器的暂态特性。利用数字闭环光纤电流传感器的闭环控制机理,提出一种在数字闭环光纤电流传感器反馈回路中添加相位调制激励的方法。首先,分析数字闭环光纤电流传感器的相位调制原理,通过建立数学模型验证相位调制激励的等效性;其次,根据数字闭环光纤电流传感器闭环控制算法,提出频率响应与阶跃响应的调制激励产生方法;最后,利用现有数字闭环光纤电流传感器产品平台完成频率响应与阶跃响应的仿真与测试。结果表明:采用相位调制激励的仿真数据与试验数据最大误差为0.12%,该调制激励方法不需要搭建复杂的测试系统,在现有硬件平台中即可实现不同电流信号的仿真测试。

磁芯软磁特性对电流传感器直/交流性能影响的分析

本文分析了软磁材料磁特性对闭环霍尔电流传感器性能的影响。通过测试硅钢、坡莫合金及纳米晶磁芯软磁特性,并对比3组材质磁芯样机的直流/交流性能的区别,结果说明样机输出均满足额定的要求,但坡莫合金磁芯样机整体性能最优,精度和线性度分别约0.7‰,和0.13‰,带宽可达200 kHz,响应时间约为0.54μs。纳米晶磁芯样机性能指标接近坡莫合金材质样机,硅钢磁芯由于磁滞作用突出使得样机性能指标相对最低。同时,探讨三种软磁材料的材质特性和加工工艺,为电流传感器磁芯选型和产品性能优化提供更丰富的设计思路。

直流牵引供电系统新型传感器的研究

针对城市轨道交通直流牵引供电系统中,传统的传感器在隔离、可靠性等方面的弱点,提出了一种易于实现且能够解决隔离难度大的新型传感器方式。采用闭环电流传感器,被测电流从传感器的中间穿过,不用接触就能测到一次侧的电流。其方法简单,应用方便,提高了传感器的可靠性。该闭环传感器已在直流成套开关柜中得到应用。

闭环霍儿电流传感器在开关稳压电源中的应用

本文主要介绍了闭环霍儿电流传感器的工作原理,推导了传感器输出电压与测试电流、导线位置、导线类型以及导线分布的关系,并实际测试了各种不同情况下电流传感器的输出电压值,对理论分析进行了验证。

新型X射线指示装置的研究设计

目的:在辐射防护领域中设计和研制一种X射线指示装置,用于医用放射设备机房外时时指示X射线产生情况,有效地保护患者和医务工作者的健康。方法:利用闭环霍尔电流传感器,对医用放射设备的供电电流进行检测,一旦超过X射线产生时的阀值电流,将启动指示装置。结果:该电路在不对原设备进行任何改动的条件下,可以时时指示医用放射设备X射线的产生情况。结论:新型X射线指示装置电路制作成本低,功耗远低于传统的X射线防护指示灯,实现了医用放射设备X射线的产生与指示同步,切实做好辐射防护工作。

基于MSP430F133的电子镇流器综合测试仪

电子镇流器综合测试仪用于全面分析测试电子镇流器启动阶段和稳定后的灯管电压、灯丝电流、预热时间、振荡频率、输入电流、输入功率和功率因素等性能指标。本文叙述该测试仪的总体设计思路,并重点介绍信号采集电路和信号变换电路的具体实现。

Design, optimization, and measurement of closed-loop Hall effect current sensor

A kind of closed-loop Hall effect sensor is designed and fabricated by considering several factors such as iron core material, Hall device, as well as selected integrated circuit. Through studying the effect of the iron material and structures of current sensor, a kind of optimal Hall effect current sensor is found. The experimental results show that the presented closed-loop Hall effect current sensor achieves 1 mA/A sensitivity. And its lineafity and accuracy are 0.1% and 0.35% FS, respectively, at cur- rents ranging from 0 to 50 A.