一种零磁通电流传感器适配装置的研制与应用

为了方便有源零磁通电流传感器的现场使用,研制了一种零磁通电流传感器适配装置,可作为电流传感器的配套产品,其内部集成的具有多种供电模式的电源模块可为现有的大部分主流传感器提供高稳定、低纹波的工作电源。采用电池供电可有效降低电流传感器的零点输出电流;同时通过专用的接口引出传感器的二次电流,并进行I-V变换、数字化等后续处理,在便于测量应用的同时,更拓展了电流传感器的有效测量范围。

一种10kA零磁通霍尔电流传感器的设计与仿真

采用线圈分段绕制的方法,设计了一种10kA量程的零磁通霍尔电流传感器以及相应的驱动电路,有效地将驱动电压降为±15V,并利用电磁场仿真验证了线圈分段设计的可行性。同时,提出了铁芯线圈以及霍尔元件的等效电路仿真方法,并以此为基础在Multisim中搭建了零磁通霍尔传感器系统的电路仿真模型,通过对各种电流波形进行仿真验证,证明了该设计的合理性。

一种零磁通霍尔电流传感器驱动电路设计

基于零磁通霍尔电流传感器的原理和特性,设计了一种以DSP为核心的数字驱动电路,着重介绍了其中的DSP处理电路和功率放大电路的结构和功能。通过分析稳态误差的与系统参数的关系,得出了放大电路增益越大稳态误差越小的结论。实验验证了该设计的可行性,实验数据表明该传感器系统具有良好的精度和线性度。

零磁通式高精度直流电流霍尔数字传感器设计

首先分析了目前直流电流霍尔传感器存在诸多问题,并在此基础上提出了零磁通式数字直流电流霍尔测量电路的设计。并且给出了软件的设计思路,说明了软件各个某块的设计。另外为了提高测量精度,提出了一种利用逆向磁场抵消的方式提高测量精度的软件设计方法。

基于磁通门原理的零磁通交直流电流传感器

文中基于磁通门技术和零磁通原理研究了一种交直流传感器。其利用聚磁环将一二次电流产生的磁场聚集并叠加,通过嵌入在聚磁环内部的高灵敏度磁通门传感器进行磁场检测,再通过高增益高带宽的功率放大电路输出,形成与一次电流相对应的二次电流。一、二次电流在聚磁环中产生大小相等、方向相反的磁场,最终能使聚磁环中的磁场为零,一、二次电流安匝数相等。同时,采用两个对称分布在聚磁环两边的磁通门传感器,提高系统对外界磁场的抗干扰能力。文章对传感器进行了交流误差、直流误差、阶跃响应、频率特性等试验测试,结果表明其在交直流下均满足0.01级要求。

基于零磁通原理的微电流传感器的研究

为了快速准确地补偿微电流传感器的误差,提高微电流传感器的测量精度。根据零磁通补偿原理,研制了一种微电流传感器。微电流传感器包含感应单元、信号补偿单元以及信号处理单元,其中补偿单元采用有源与无源相结合的方法对输出电流进行相位和幅值补偿,信号处理电路用于实现对二次侧输出的微弱信号进行调理,放大。通过搭建实验平台,实验结果表明利用该补偿方法时电流传感器在测量μA级到m A级的工频电流时准确度可达到0.2级,且补偿方式方便快捷。

零磁通电流传感器的研制

对电流传感器的误差进行了分析,研制了一种用于高压电容性设备在线监测的穿心式高准确度微电流传感器。通过单片机系统,对激磁电流进行补偿,使传感器近似工作在"零磁通"状态。测试表明,补偿收到了良好的效果。

基于零磁通原理的高精度小电流传感器的研究

分析了零磁通电流互感器的原理 ,提出了一种用超微晶合金做铁芯 ,增加自适应动态电子电路 ,实现小电流传感器的“动态零磁通”

高精度零磁通电流传感器的研究

普通电流传感器的测量精度只有3％～5％，难以满足高精度测量的需要。通过对电流传感器误差的分析，在普通电流传感器的基础上，加入电子线路动态跟踪铁芯中的激磁电流并进行补偿，使铁芯动态地达到“零磁通”状态。分析了加入电子补偿线路后电流传感器的工作原理、电子线路的结构与线路中参数的确定方法，并对铁芯的材料、结构与屏蔽等做了分析。测试表明：电流传感器的精度得到了提高，补偿效果良好。

基于Simulink的零磁通微电流传感器的仿真与实验

根据零磁通补偿原理,基于Simulink平台建立了带有零磁通补偿的微电流传感器模型。为了快速准确地补偿微电流传感器的误差,提高微电流传感器的测量精度。该模型中的补偿单元采用有源与无源相结合的方法对对输出电流进行相位和幅值补偿。通过对仿真结果的分析,证明了该模型的正确性和有效性。并根据模型研制出了一种零磁通微电流传感器,对其误差进行测量。结果表明利用该补偿方法时电流传感器在测量微安级到毫安级的工频电流时准确度可达到0.2级,且补偿方式方便快捷。

有源补偿零磁通电流传感器的研制

普通电流传感器的测量准确度只有3%～5%,难以满足高精度测量的要求。通过对电流传感器的等值电路及其相量图的研究,得出初级电流到次级电流转换过程中存在的误差及其产生原因,并分析了传统误差补偿方法的局限性。在此基础上,通过对电子补偿线路各个环节的设计,研制出一种利用有源电子线路跟踪激磁电流并进行补偿的小电流传感器,使其动态地接近"零磁通"状态。经测试可知,补偿起到了良好的效果,电流传感器的准确度明显提高,符合绝缘设备在线监测对电流传感器的要求。

磁调制零磁通电流传感器状态监测方法

磁调制零磁通电流传感器凭借其优良特性,广泛应用在供电设备和用电设备上.智能电网、智能电器和大数据的快速发展对传感器的工作状态监测需求日益强烈.为获得电流传感器的状态特征信息,文中利用铁磁材料磁导率随磁场强度(电流)变化的规律,提出一种磁调制分析方法.该方法既能避开三折线分析磁调制的不足,又能获得各参数之间的清晰关系.文中以零磁通电流传感器的磁调制解调为基础,运用傅里叶级数分析调制解调信号携带的频率成分,通过比对零磁通状态和非零磁通状态调制、解调包含的频率成分,确定了反映磁调制正常工作与否的关联频率分量;文中结合零磁通电流传感器工作原理,提出了一种判断磁调制式零磁通电流传感器工作状态的基本方法.实验电路验证了文中所述磁调制特征信息与零磁通电流传感器工作状态之间的关系,实验结果与文中推论一致.

基于零磁通原理的小电流传感器设计

为满足电力系统绝缘在线监测需求,设计制作了一种基于零磁通原理的精密小电流传感器。该传感器通过重新设计传感器结构,进行硬件"零磁通"补偿,同时用动态平衡电子电路对其进行动态补偿,达到近似"零磁通"的效果。实际测试表明:该小电流传感器具有高精度(角差、比差分别在1.5′、千分之一以内)、高稳定度、调整性好,抗干扰能力强的优秀特性。

磁通门电流传感器的多点零磁通技术

在磁通门电流传感器中采用多点零磁通技术,通过对激励磁通、直流磁通、交流磁通及高频磁通的零磁通闭环控制,从而使传感器在全带宽范围内拥有很高的增益和测量精度,实现了对交流电流、高频电流以及直流电流的精密检测,消除了激磁模块产生的干扰磁场,提高了传感器的电流检测精度,降低了传感器的生产成本。该方案产品可广泛应用于仪器仪表制造商、充电桩制造企业、电动汽车制造商、光伏逆变器制造商、高精度直流电源制造商、航空航天、计量院、高校科研院所等诸多领域。

基于Simulink的零磁通电流传感器动态误差分析

直流电在实际生产生活中应用广泛,如直流屏、太阳能供电、电信基站等。直流电能的精准测量有助于直流电更好地应用于生产生活,其中直流电流测量精度的提高可有效地提高直流电能测量精度。现有的直流电流测量方法仍有测量精度不高,易受外界因素影响等缺点。为了更进一步的提高测量精度,研究了具有高精度的双磁芯零磁通电流传感器,建立了数学模型并进行了动态误差分析。首先,在Simulink中搭建了双磁芯结构的电路仿真模型。其次,根据仿真电路建立了各个元器件的数学模型,并对零磁通电流传感器的主要元器件进行动态误差分析,得出了不同元器件在电路中电阻不同阻值变化下对最终测量结果的误差影响,并确定了元器件电阻的最优参数。研究结果表明,建立的动态误差数学模型可以有效对零磁通传感器进行电路优化,提高其测量精度。

零磁通霍尔电流互感器的动态过程分析

介绍了零磁通霍尔电流互感器的工作原理，并用仿真程序对动态过程进行分析，证实了其动态特性和静态精度均比较优越。

闭环霍尔电流传感器的硬件电路设计

传统霍尔电流传感器测量范围小、准确度等级低、频率范围窄、响应速度慢,已不能满足实际工程的需求。为了满足核聚变领域的需求,设计了一种零磁通霍尔电流传感器。基于零磁通的原理和特性,为其设计了一种以脉宽调制(PWM)为核心的数字驱动电路,通过霍尔元件感应磁场,形成霍尔电压,经过放大电路、积分调节电路、PWM产生电路、功率放大电路、反馈电路,最终形成二次侧的补偿电流,从而保证霍尔元件处于零磁通状态。测试表明:设计的传感器的电流测量范围为±30 k A,准确度等级为0.5级,频率范围可以达到20 k Hz,响应时间在5μs以内。

基于闭环霍尔电流传感器驱动电路的设计

基于零磁通霍尔电流传感器的原理和特性,传统的霍尔电流传感器多采用模拟驱动电路,电路输出功率小、调试不方便、抗干扰能力差;针对传统传感器的弊端,介绍了一种基于DSP为核心的数字驱动系统的构成及技术实现。采用DSP作为主控制器,结合CPLD实现信息的分配;设计了驱动系统的硬件电路,包括运算放大电路、DSP处理电路、光耦电路、功率放大电路。设计了系统应用软件,包括主控板的DSP程序、CPLD信息分配程序、上位机应用软件等。分析实验测试的波形和数据,表明设计的传感器数字驱动系统具有良好的不确定度、线性度、抗干扰性,各项指标均已达到设计时的要求,具有广泛的实用性。

零磁通传感器的研究

分析了传统电流传感器存在的固有误差及其影响因素;根据磁动势方程设计了一种双级结构的电流传感器,以消除励磁误差;由电磁感应定律与磁路定律建立了传感器的仿真模型;采用DSP增益自适应方案,动态调整补偿信号幅值及相位,保证自动补偿励磁电流,使之工作在零磁通状态。测试实验与现场应用证明,设计的零磁通电流传感器准确度可达0.1级,能满足在线监测信号采集的需要。

一种霍尔电流传感器的电路设计

为了解决霍尔电流传感器电流动态测试范围小、线性度低及频带宽度不能满足实际工程需求的问题。设计出了零磁通型霍尔电流传感器,利用零磁通原理,通过检测二次线圈的电流(反馈电流),计算一次侧电流(被测电流)的大小。采用REF232电压基准芯片为HW300B型霍尔元件提供工作电流,采用仪器放大器AD620对霍尔元件产生的霍尔电压进行放大。通过测试表明,该传感器的电流动态测试范围比同类型的传感器提高了50%,线性度可以达到输入电流的0.2%,频带宽度可以达到300 kHz。