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電源系統(tǒng)中在一些情況下會產生很大的脈沖電流，脈沖電流的存在時間短，但是會對整個電源系統(tǒng)造成極大的損害。此時的電流的 波形的屬于復雜的電流波形，同時電流波形變化劇烈。無錫納吉伏公司針對這樣的情況，設計了新型電流傳感器。為了有效的防止脈沖電流對開關電源系統(tǒng)造成的損害，必須有效快速的檢測脈沖電流。與此同時還需要對開關電源中正常工作時的交直流電流進行精確的測量，以保證對電源系統(tǒng)中的工作狀態(tài)的控制。實際的電源系統(tǒng)中，脈沖電流要比正常工作狀態(tài)下的交直流電流高出許多，甚至相差幾個數(shù)量級，一般的電流傳感器不能既保證對正常狀態(tài)下的交直流的測量精度，同時又可以快速精確的測量突發(fā)的脈沖電流，所以研究可以同時測量脈沖...

通過對自激振蕩磁通門傳感器的起振原理及正反向直流測量時激磁電流變化過程進行詳細的分析，自激振蕩磁通門電路測量時具有如下特點：（1）自激振蕩磁通門起振時需要滿足大充電電流Im大于鐵芯C1激磁電流閾值Ith，即滿足Im>Ith。（2）鐵芯C1工作在正負交替飽和的周期性狀態(tài)。（3）當Ip=0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為0；當Ip>0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為負；當Ip<0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為正；由上述分析可知，采樣電壓的平均值大小反映了一次電流的量值大小和方向。接下來本文將對自激振蕩磁通門的數(shù)學模型進行詳細的推導，探究采樣電壓大小與一次電流的定量關系，探究交直流情況...

通過對自激振蕩磁通門傳感器的起振原理及正反向直流測量時激磁電流變化過程進行詳細的分析，自激振蕩磁通門電路測量時具有如下特點：（1）自激振蕩磁通門起振時需要滿足大充電電流Im大于鐵芯C1激磁電流閾值Ith，即滿足Im>Ith。（2）鐵芯C1工作在正負交替飽和的周期性狀態(tài)。（3）當Ip=0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為0；當Ip>0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為負；當Ip<0時，采樣電壓VRs一個周波內平均值為正；由上述分析可知，采樣電壓的平均值大小反映了一次電流的量值大小和方向。接下來本文將對自激振蕩磁通門的數(shù)學模型進行詳細的推導，探究采樣電壓大小與一次電流的定量關系，探究交直流情況...

（1）交流電流對直流電流測量精度的影響測試交流分量對直流測量的影響時，在交直流傳感器上均勻繞制直流繞組，其匝數(shù)Nd=30，分別測試在25A交流和250A交流時，交直流電流傳感器對于直流電流的測量誤差。紅色曲線為0.05級直流電流互感器比差限值曲線，黃色曲線為250A交流下直流誤差曲線，黑色曲線為25A交流下直流誤差曲線。由圖5－6可知，在25A及250A交流分量下，直流測量仍滿足0.05級直流誤差限值。交流分量大小對新型交直流電流傳感器直流測量誤差無明顯影響。因此，本文設計的新型交直流電流傳感器可完成不同交流分量下直流電流高精度測量。（2）直流分量對交流電流測量精度的影響在實驗過程中，受限于傳...

可以觀察到基于鐵芯C1磁化曲線的對稱性及激磁方波電壓的對稱性，激磁電流波形正向峰值與反向峰值電流滿足I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS，且鐵芯C1工作點在線性區(qū)與飽和區(qū)之間周期性變化，因此當自激振蕩磁通門傳感器一次測量電流為0時，激磁電流iex在單個周期內正負半波波形中心對稱，即在單個周期內激磁電流iex平均值為0，對于信號采樣而言，即在RS上的采樣電壓信號滿足采樣電壓VRS平均值為0。接下來對一次電流為正向及反向直流時的自激振蕩磁通門傳感器振蕩過程進行分析。當IP>0時，激磁電壓波形Vex及激磁電流iex波形如圖2－4中藍色曲線所示，圖中紅色曲線為IP=0時激磁電流波形。新型儲能產業(yè)的發(fā)...

（b）根據(jù)式（2－33）選取低磁飽和強度BS，降低鐵芯C1截面面積或增大激磁繞組匝數(shù)N1，可有效降低鐵芯C1激磁飽和電流閾值Ith，以便于滿足假設1、3中Ith<

新型交直流傳感器的環(huán)節(jié)是零磁通交直流檢測器，其線性度制約了整體閉環(huán)測量方案的精度。本文設計的零磁通交直流檢測器如圖3－1所示。其包括環(huán)形鐵芯C1和C2，及激磁繞組W1，激磁繞組W2和分壓電阻R1，R2。比較放大器U1，單位反向放大器U2，采樣電阻RS1和RS2。首先確定磁芯尺寸及磁性材料選擇，磁性材料各項參數(shù)直接影響到所設計零磁通交直流檢測器的靈敏度，并對電路設計參數(shù)有所限制[57]。根據(jù)第2章分析可知，鐵芯材料需要選擇非線性程度高，即磁導率高，磁飽和強度高，矯頑力低的磁性材料。將有助于提高能源利用效率、降低成本、增強能源安全等。金華動力電池測試電流傳感器服務電話新型能源、新型能源產品、先進設...

無錫納吉伏公司結合自激振蕩磁通門技術與傳統(tǒng)電流比較儀結構，設計了新型交直流電流傳感器。通過分析新型交直流傳感器的誤差來源，對傳統(tǒng)單鐵芯自激振蕩磁通門傳感器進行改進，提出了雙鐵芯結構自激振蕩磁通門傳感器，同時對解調電路進行了優(yōu)化。并建立了新型交直流電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差模型，為優(yōu)化設計參數(shù)以減小交直流比例誤差提供理論依據(jù)。依據(jù)上述研究，通過鐵芯選型、繞組設計、零磁通交直流檢測器電路、誤差控制電路、電流反饋電路和電磁屏蔽設計，研制了一臺500A雙鐵芯三繞組低成本交直流電流傳感器樣機。激勵磁場振蕩產生一個交變的磁場，這個交變的磁場會在被測導體中感應出電流。遼寧漏電保護電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)自激振蕩磁通門...

磁通門傳感器是一種根據(jù)電磁感應現(xiàn)象加以改造的變壓器式的器件，只是它的變壓器效應是用于對外界被測磁場進行調制。它的基本原理可以由法拉第電磁感應定律進行解釋。磁通門傳感器是采用某些高導磁率，低矯頑力的軟磁材料（例如坡莫合金）作為磁芯，磁芯上纏繞有激勵線圈和感應線圈。在激勵線圈中通入交變電流，則在其產生的激勵磁場的作用下，感應線圈中產生由外界環(huán)境磁場調制而成的感應電勢。該電勢包含了激勵信號頻率的各個偶次諧波分量，通過后續(xù)的各種傳感器信號處理電路，利用諧波法對感應電勢進行檢測處理，使得該電勢與外界被測磁場成正比。又因為磁通門傳感器的磁芯只有工作在飽和狀態(tài)下才能獲得較大的信號，所以該傳感器又稱為磁飽和傳...

電力電子技術是國民經濟發(fā)展以及國家重要領域的重要技術支持，是信息與能源 轉換的結合，是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提高人民生活質量的重要技術手段。在完成現(xiàn)今國家 “發(fā)展新能源”和“節(jié)能減排”基本國策的過程中起著極其關鍵的作用。新能源、 節(jié)能環(huán)保、新能源汽車、新材料、生物、裝備制造、新一代信息技術等產業(yè)的發(fā) 展，都離不開電力電子技術的有力保障。電力電子技術是智能電網的助推器，以靈活交流輸電(FACTS)技術、高壓直流(HVDC)輸電技術、輕型高壓直流輸電技術、定制 電力(custom power)技術和能量轉換技術為特點的先進電力電子技術越來越多地應用于國家電網中，它是創(chuàng)建安全可靠智能電網的關鍵技術和方法。電...

傳統(tǒng)磁通門電流傳感器常用偶次諧波檢測法來檢測被測電流值。具體的數(shù)學模型以及測量均通過在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應繞組來實現(xiàn)。根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，感應繞組產生的感應電動勢。激勵磁場的瞬時值方向呈周期性變化，磁芯的磁導率隨激勵磁場的改變而變化，但是沒有正負之分。偶次諧波檢測法是磁通門傳感器檢測方法中比較直白，比較簡單也是比較原始的測量方法，這一方法原理簡單，易于理解。但是由于在提取偶次諧波過程中需要進行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié)，檢測電路復雜，精度較低，溫漂較大。對于工業(yè)應用來說，偶次諧波解調電路具有復雜性，同時受到磁材料的工業(yè)性能限制，使用這種傳感器費用較高。磁通門電流傳感器可以用...

（b）根據(jù)式（2－33）選取低磁飽和強度BS，降低鐵芯C1截面面積或增大激磁繞組匝數(shù)N1，可有效降低鐵芯C1激磁飽和電流閾值Ith，以便于滿足假設1、3中Ith<

根據(jù)自激振蕩磁通門原理可知，通過在一個周波內對激磁電流 iex 積分計算平均激 磁電流， 再乘以采樣電阻阻值可獲取激磁電壓平均值， 即可獲得與一次電流相關的電壓 信號。但由于式（2－23）復雜， 積分計算方法數(shù)據(jù)量龐大。同時根據(jù)分析 可知， 由于一次電流 Ip 的影響， 在不同一次電流下， 單個周期內正半周波與負半周波將會發(fā)生滯后或超前的現(xiàn)象， 從激磁電壓周期變化觀點來看， 當 Ip=0 時， 采樣電壓 VRs 一 個周波內正向周波時間等于負向周波時間，即 TP=TN ；當 Ip>0 時，采樣電壓 VRs 一個周 波內正向周波時間小于負向周波時間，即 TP

同理，雙鐵芯結構下，由于反饋繞組同時均勻繞制在兩環(huán)形鐵芯C1及C2上，可以對鐵芯C1，C2列寫磁勢方程可以得到：C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0（3－5）（3－6）單獨看式(3－4)，與其式（3－5）及式（3－6），其結構相同，即單個鐵芯在閉環(huán)電流測量時，其磁勢方程一致，主要是因為鐵芯的磁勢方程與鐵芯上所纏繞的繞組及其通過的電流有關，但值得注意的是，通過觀察式（3－4）至式（3－6），對于兩種測量方案而言，單個鐵芯均無法完成一次電流磁勢NPIP與反饋電流磁勢NFIF相平衡，在單個鐵芯上總是存在激磁電流磁勢，這與傳統(tǒng)電流互感器一致，激磁電流就是...

實際電源系統(tǒng)中有些電流的形式比較復雜，由于電源系統(tǒng)中的負載特性的變化，可能會引起電流的波形的變化。復雜電流波形可以看成多個不同頻率的電流疊加而成的。常見的復雜電流有交流電流疊加一個脈動的直流電流、直流電流疊加脈沖電流和電源中的負載電流等。復雜的電流波形可以經過傅里葉分解，對各個頻率的分量進行的分別測量。進行疊加的各個分量具有不同的頻率，電流形式上為復雜波形，也就是說電流具有較寬的頻帶。為了精確測量具有寬頻帶的電流，就需要設計寬頻帶的電流傳感器。電流精密測量研究一直以來都是計量領域的重點研究方向之一。合肥開環(huán)電流傳感器設計標準鐵芯 C1 的非線性是影響自激振蕩磁通門電路正常運行的主要因素。在探究...

易于安裝和使用：電壓傳感器通常具有簡單的安裝和使用方式，可以方便地與其他設備進行連接和集成，提供便捷的電壓測量功能。多種輸出接口：電壓傳感器通常提供多種輸出接口，如模擬輸出、數(shù)字輸出、通信接口等，能夠滿足不同系統(tǒng)和設備的接口需求?？删幊绦裕阂恍└呒夒妷簜鞲衅骶哂锌删幊坦δ?，可以根據(jù)實際需求進行參數(shù)配置和調整，提供更加靈活和定制化的電壓測量解決方案。耐用性：電壓傳感器通常采用高質量的材料和工藝制造，具有較高的耐用性和抗干擾能力，能夠在惡劣的工作環(huán)境下長時間穩(wěn)定運行?？偨Y起來，電壓傳感器具有高精度、寬測量范圍、快速響應、寬工作溫度范圍、低功耗、高線性度、良好的穩(wěn)定性、安全可靠、易于安裝和使用、多種...

國外關于直流分量對電力變壓器影響研究頗多，直流分量的存在對于電力變壓器鐵芯的影響與電磁式電流互感器影響關注點略有不同，直流分量會導致電力變壓器鐵芯及其附近產生溫升，同時在設備殼體監(jiān)測到振動現(xiàn)象，均嚴重危害其正常運行。1989年，更是由于地磁感應直流導致電網變壓器工作失衡，在加拿大魁北克地區(qū)造成電力系統(tǒng)失穩(wěn)，隨后出現(xiàn)電網崩潰。在直流分量對鐵芯磁化程度對于電流互感器計量性能影響方面，捷克理工大學的 Karel Draxler 等人利用交直流電源作為信號源，通過羅氏線圈作為標準互感器輸出標準信號，被測電磁式互感器輸出作為被檢信號，使用可變負載的電力電子模塊作為被測互感器的負載，探究了直流分量大小以及...

高頻電力電子裝置無論是應用于工業(yè)礦產中的電動機車，在風機水泵的交流調速，還是新能源發(fā)電中的風電并網轉換技術以及對多余能量的存儲和使用等多個方面，都需要在復雜環(huán)境下對電流進行檢測，因此對電流傳感器的溫度特性及精確度的要求較高。隨著電力電子高頻化的進一步發(fā)展，可以在高溫環(huán)境下測量復雜電流波形的電流傳感器的研制具有很大的價值和應用潛力。目前存在的電流檢測技術和方法有很多，根據(jù)測量方法和方式的不同，電流傳感器可分為非隔離式與電隔離式兩種。非隔離式主要是指分流電阻。電隔離式主要包括 霍爾電流傳感器(Hall-transducer)，羅氏線圈(Rogowski Coil)，電流互感器(Current tr...

開關電源中需要檢測的電流既有直流電流，又有交流電流，在一些情況下會產生很大的脈沖電流，脈沖電流分量在電源系統(tǒng)中存在時間短，但是因為具有極大的峰值會對電源中的各個元器件造成不可修復的損害。為了有效的防止脈沖電流對開關電源系統(tǒng)造成的損害，必須有效快速的檢測脈沖電流。與此同時還需要對開關電源中正常工作時的交直流電流進行精確的測量，以保證對電源系統(tǒng)中的工作狀態(tài)的控制。實際的電源系統(tǒng)中，脈沖電流要比正常工作狀態(tài)下的交直流電流高出許多，甚至相差幾個數(shù)量級，一般的電流傳感器不能既保證對正常狀態(tài)下的交直流的測量精度，同時又可以快速精確的測量突發(fā)的脈沖電流，所以研究可以同時測量脈沖電流和正常工作電流的電流傳感器...

磁通門技術原理：磁通門技術利用磁鐵的磁場來控制電路中的電流，從而實現(xiàn)對信號的通斷和幅度進行控制。 磁通門組成：磁通門由一塊磁鐵和一個電路組成。當磁鐵被激勵時，磁鐵產生的磁場會與電路中的電流相互作用，使電流流動，信號通過；當磁鐵不被激勵時，磁場消失，電路中沒有電流，信號被阻斷。 磁通門功能：磁通門不僅能夠控制信號的通斷，還能夠控制電路中的電流大小，從而實現(xiàn)對信號的幅度進行控制。 磁通門應用：磁通門是一種磁場測量元件，被廣泛應用于電流測量中，具有較高的測量精度。 磁通門技術發(fā)展歷史：磁通門技術起始于1928年。在1936年，Aschenbrenner和Goubau實現(xiàn)了0.3nT的分辨率。在第二次...

校準和校驗：定期對電壓傳感器進行校準和校驗，以確保測量結果的準確性和可靠性。防雷保護：在雷電活動頻繁的地區(qū)，應采取適當?shù)姆览状胧?，如安裝避雷器或使用防雷設備，以保護電壓傳感器免受雷擊損壞。溫度補償：某些電壓傳感器的性能可能會受到溫度的影響，因此在使用時要注意溫度補償，以確保測量結果的準確性?？傊?，正確選擇、安裝和使用電壓傳感器，遵循相關的操作指南和安全規(guī)范，可以確保傳感器的性能和可靠性，并保證測量結果的準確性。用于直流電流精密測量的直流比較儀結構以及交直流精密測量的交直流電流比較儀結構也是在此基礎上發(fā)展而來。嘉興測量級電流傳感器生產廠家（1）交流電流對直流電流測量精度的影響測試交流分量對直流測...

假設1：Im<>τ1，略去了τ1項時間，得到簡化的激磁電壓周期公式。假設3：βIp<

對于交、直流電流信號檢測，除了磁調制方法，還有基于歐姆定律的分流器法、基于電磁感應原理的羅氏線圈法、基于霍爾效應原理的霍爾電流傳感器法以及基于磁光效應的光電電流傳感器法等。這些測量方法理論上均可用于交直流電流的測量，但具有不同的特點。除了羅氏線圈電流傳感器無法進行交直流同時測量，其他四種方法皆可測量交直流電流，但各有優(yōu)缺點，因此各自的適用場合不同。光學電流傳感器電流檢測部分為無源結構，因此具有高可靠性特點，在電磁環(huán)境惡劣、測量安全性及可靠性要求較高場合使用，但受限于成本因素，在電網電流測量中在小部分場合使用。動力鋰電池使用壽命通常在3至5年，中國動力電池回收行業(yè)開始進入發(fā)展期。溫州新能源汽車電...

根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器起振過程分析可知，鐵芯工作在周期性正負交替飽和狀態(tài)是磁調制過程的必要條件。倘若一次電流過大則導致鐵芯只是工作在正向磁飽和區(qū)或只是工作在負向磁飽和區(qū)，此時鐵芯單向飽和嚴重，磁化曲線嚴重畸變，無法完成電流準確測量。因此，按照一次電流磁勢與自激振蕩磁通門電路穩(wěn)態(tài)充電電流IC所對應磁勢的合成磁勢大于鐵芯C1飽和閾值電流Ith所對應磁勢的原則，當一次電流為正向時，一次電流磁勢大小滿足：一NpIp+N1Ic之N1Ith化簡式（2－43），可得一次電流Ip滿足：Ip

偶次諧波法進行了分析，該方法簡單、有效，但是檢測電路復雜，精度較低，溫漂較大。因此為改善磁通門技術的現(xiàn)狀，吉林大學程福德團隊提出了時間差型磁通門，該方法有可能解決現(xiàn)有磁通門分辨力、測量精度難以繼續(xù)提高的問題，是磁通門研究中一個值得重視的方向； g Velasco-Quesada等提出了零磁通反饋式磁通門，使磁芯工作在零磁通狀態(tài)下，有效減小磁滯對測量的影響； Takahiro Kudo等給出了一種通過測量輸出信號峰值位置變化的方法得到被測電流的新型儲能企業(yè)數(shù)量快速攀升。據(jù)中電聯(lián)和畢馬威統(tǒng)計，2022年成立了3.8萬家儲能相關企業(yè)，是2021年的5.8倍。福州測量級電流傳感器定制無錫納吉伏公司根據(jù)...

合理的磁屏 蔽設計可抑制外界電磁干擾， 并增強一次繞組與反饋繞組繞組之間的磁耦合程度， 以加 快新型交直流電流傳感器系統(tǒng)對一二次不平衡磁勢的響應速率。考慮到本電流傳感器工作于線路時，外部除了磁場干擾，電場干擾作用明顯，因此需要設計合適的電屏蔽，合理的電屏蔽可以有效改善新型交直流雜散電容，以降低外部環(huán)境雜散電壓耦合的影響。設計電屏蔽盒時需要注意防止由渦流效應造成短路匝[51]，因此電屏蔽盒需要增加合適間隙或隔離蓋。同時應注意零磁通交直流電流檢測器的輸出信號與電屏蔽外殼共地，電屏蔽對低頻信號的屏蔽效果不佳，因此往往設計傳感器屏蔽結構時電屏蔽與磁屏蔽配合使用效果較佳。基于低頻濾波的硬件解調方法，用以...

配網用電流傳感器多用于電能計量， 其主要性能指標為其交流計量誤差[60, 61]。實驗 時在全量程范圍進行交流性能測試， 根據(jù)《測量用電流互感器檢定規(guī)程》，所研制的 500 A 交直流電流傳感器， 交流測試范圍為 0~600 A，實驗時直流電流源輸出為 0 ，直流繞 組斷開，通過調節(jié)升流器旋鈕調節(jié)一次側交流大小， 測試了正反行程 5%、20%、100% 、 120%額定電流下新型交直流傳感器比差角差。紅色曲線為 0.05 級交流電流互感器比差和角差誤差限值曲線， 黃色曲線為反行程交流比差和角差誤差曲線， 黑色曲線為正行程交流比差和角差誤差曲 線。2022年有70%的動力電池回收后用于梯次利用，...

根據(jù)初始條件iex(t1)及終止條件iex(t2)可以求得時間間隔t2-t1為：t2-t1=τ2ln（2－12）在t2≤t≤t3期間，電路初始條件iex(t2)仍滿足式（2－11），且此時鐵芯C1工作由線性區(qū)A轉入正向飽和區(qū)B，激磁電感減小為l，鐵芯C1回路電壓滿足，vex=VOH=Vout。此時回路電壓方程為：Vout=iex(t)*Rsum+l（2－13）在形式上式(2－13)與式(2－5)一致，因為此時鐵芯均進入飽和區(qū)工作。兩者所討論的激磁振蕩時刻不同，即一階線性微分方程的初始條件和終止條件均不相同。由初始條件式（2－11）與一階線性微分方程（2－13）可得t2≤t≤t3期間，激磁電流i...

當一次電流 IP>0，即為正向直流偏置，其在鐵芯 C1 中產生恒定的增磁直流磁通， 鐵芯 C1 磁化曲線將向左發(fā)生平移， 使鐵芯 C1 進入正向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且正向 飽和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 為一次繞組 WP 匝數(shù) NP 與激磁繞組 W1 匝 數(shù) N1 之間的比值。此時新的振蕩過程將不同于原 IP=0 時自激振蕩過程， 由于正向飽和 閾值電流 I+th1 小于原正向激磁閾值電流 I+th ，導致正半周波自激振蕩過程將不會在原 t1 時刻進入飽和區(qū)， 而是略有提前， 即鐵芯 C1 工作點將提前進入正向飽和區(qū) B；同時由于 正向直流磁通作用，...

根據(jù)自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率約束條件fex>2f，當交直流電流傳感器檢測帶寬為0–50Hz時，應設計自激振蕩磁通門傳感器激磁頻率應大于100Hz。設計激磁頻率時可根據(jù)式（2－42）計算激磁頻率fex為：fex=Vout4BSN1SC（4－3）式（4－3）中激磁頻率fex 與激磁繞組 W1 匝數(shù) N1 均未確定，通過合理設計參數(shù) N1 使得終激磁頻率fex>100Hz 即可滿足設計要求。然而激磁頻率fex 并不是越大越好， 磁 性材料的渦流損耗與激磁頻率fex 的平方成正比，因此當激磁頻率fex 較大時，鐵芯的渦 流損耗增大， 整體交直流電流傳感器功耗增大， 且激磁方波電壓一定時，激磁...