常州光伏逆变器电流传感器发展现状

电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。测量电流基本的原理是法拉第电磁感应原理，由此发展出电流互感器。而研究发现电流互感器正常工作时，需要励磁电流对主铁芯进行磁化，而铁芯磁化曲线具有非线性特征，因此励磁电流也表现出非线性特征。非线性励磁电流为电流互感器误差的根本原因。一开始基于电流互感器结构对交流精密测量提出改进措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉（Insititue Nikola Tesla）研究所，其结合指零仪提出交流比较仪结构，通过外加电流源对励磁电流进行补偿，使得一二次安匝平衡，然后完成电流互感器精度的提升，其研究成果用于电流互感器的计量性能测试。1950 年之后，加拿大学者 N.L.Kuster 等，通过对原有比较仪结 构参数进行优化，研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比较仪。随后1964 年，N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比较仪结构的基础上，将其与传统电磁式电流互 感器结构结合，提出了补偿式电流比较仪概念，所研制的宽量程补偿式交流比较仪在 5A 至1200A量程内，比例精度达到 5ppm。在电力系统中，磁通门电流传感器可以用于测量电网中的交流电流，以监控电力系统的运行状态和电力质量。常州光伏逆变器电流传感器发展现状

假设初始状态输出电压 VO 在 t=0 时刻 VO=VOH 。根据电阻分压关系可得电路的正反 馈系数 ρ=R1/(R1+R2) ，且运放同相端电压 V+=ρVOH 。此时运放反相端电压 V-=V+=ρVOH, 在 0～t1 时刻，对非线性电感 L 进行正向充电，充电电流大小受到电阻分压及采样电阻 RS 限制，充电电流从 0 开始增大，最大值为 Im=ρVOH/RS。在 0～t1 期间，铁芯 C1 工作点 始终在线性区 A，线性区激磁感抗 ZL 较大， 激磁电流 iex 缓慢增长到正向激磁电流阈值 Ith ，此时铁芯 C1 工作点开始进入正向饱和区 B。厦门磁调制电流传感器电流传感器探头的参数不对称会增大探头的噪声、降低探头的稳定性和灵敏度。

标准磁通门电流传感器实际与闭环霍尔电流传感器结构相似，由相同带缝隙的磁 路和用来得到零磁通的次级线圈构成。霍尔电流传感器与磁通门电流传感器主要的区别在于气隙磁场检测方式的不同：前者是通过一个霍尔元件获得电压信息进而得到被测电流；后者则是通过一个所谓的饱和电感来测量电流的。饱和电感的电感数值依赖于磁芯的磁导率，磁通密度高的时候磁芯饱和，电感值较低。低磁通密度时，电感值则较高。外部磁场的变化影响磁芯的饱和水平，进而改变磁芯导磁系数，然后影响电感值。因此，当存在外界磁场时将会改变场测量的电感值。如果饱和电感设计充分，这种改变非常明显。

（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。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。

由以上不同传感器技术路线差异的分析可得出，由于容易受温度和外界磁场的影响，霍尔效应传感器和GMR传感器不能在高温环境中使用；电流互感器和Rogowski线圈由于工作原理的限制，不能用于直流测量。分流电阻器提供了一种简单和廉价的适用于交直流电流测量的解决 案，但不是电气隔离的，并且对温度的变化和电磁干扰很敏感。而磁通门电流传感器不存在以上所述局限，其不仅可以用于交直流电流的测量，也可以应用在高温场合中，还具有电气隔离的优点，因此磁通门传感器以其突出的优点和简单的结构得到了 ***的研究和应用。尽管分流器被设计为按照精确的比例分配电流，但实际应用中可能会存在一定的误差。珠海工控级电流传感器现货

电流传感器探头是由磁芯、被测绕组和激励绕组组成。常州光伏逆变器电流传感器发展现状

磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种技术可测量直流和交流，具有较高的精度和灵敏度以及较低的温漂及零漂，并且降低了由磁滞现象造成的误差，提高了传感器的灵敏度、线性度，同时可利用变压器效应测量中、高频的交流。占空比模型的励磁电压电流传感器，通过数字电路测量激磁电压占空比实现信号解调，不存在开环测量时解调精度随测量范围增大而变差的问题，可实现直流大电流的开环准数字式测量。磁致伸缩电流传感器如，是一种基于磁致伸缩应变测量的铁磁材料磁通传感器，其磁芯采用铁磁材料。当磁芯机械应变时，铁磁材料磁导率变化，通过测量磁芯两端的感应电压，计算得到被测电流。双向饱和磁通门电流传感器，利用激励电流和被测电流共同作用于磁探头使磁芯交替处于正负饱和状态，测量磁感应强度为零时的磁场强度，得出被测的电流值。常州光伏逆变器电流传感器发展现状