电流传感器技术方案差异分析随着电力电子技术应用的逐步发展,人们对电流传感器的性能提出了更高的要求,所以电流传感器迅速发展起来。为了满足电流传感器在不同领域中的技术需求,产业界开发出了各种类型电流传感器,如霍尔电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、电流互感器、分流电阻以及磁通门电流传感器等。小编在7月份在无锡纳吉伏公司的网站上对这些不同电流传感器的技术路线差异进行了初步分析分析,下面详细介绍上述几种常见的电流传感器。
霍尔效应传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。它是一种隔离的非侵入式设 备,可同时应用于直流和交流电流检测,通常高达数百千赫兹。由于其简单的结构,与微电子器件的兼容性,霍尔器件可以单片集成到完全集成的磁传感器中。霍尔传感器可以使用常规的CMOS技术制造。但是,它通常比电流互感器或Rogowski传感器昂贵。尽管霍尔传感器可以测量直流电流,但由于铁芯饱和,霍尔传感器通常具有有限的峰值电流,并且具有有限的带宽(
高频技术已经发展为电力电子技术十分重要的方向,对高频电力电子设备中复杂电流信号的检测,并兼顾高灵敏度,高集成度,高线性度,高温环境下测量稳定的特点已变得十分必要。磁通门原理作为具有高线性度,高集成度,温漂小等特点的电流传感器重要类型,适合精密电流及恶劣环境下的电流测量。但是目前磁通门原理常应用偶次谐波法及反馈积分法,这两种测量方法探头结构复杂,处理电路元器件多,集成度低,数字化程度不高。无锡纳吉伏公司研发出一种基于磁通门原理的双向饱和式磁通门电流传感器,采用单探头自激发生电路,不仅简化了探头结构,而且处理电路中元器件较少,电路 集成度高,同时电路测量结果采用数字显示。该电流传感器的提出进一步提高了电力电子电路的控制与保护技术的准确度,满足了当代电力电子发展中对电流的高温环境下测量的要求。杭州电流传感器价格这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。
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。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的达到测量电流的目的。现有技术中结构简单应用较非常多的一种方式为单绕组磁通门结构。环形磁芯上绕有线圈,此绕组即作为激励绕组又作为测量绕组。所测电流从磁环中间穿过。
目前存在的电流检测技术和方法有很多,根据测量方法和方式的不同,电流传感器可分为非隔离式与电隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current transformer),磁通门电流传感器(Fluxgate current sensor)以及巨磁阻电流传感器(GMR current sensor )等。 分流器适用于直流电流的测量,但是在大电流作用下发热严重,导致测量误差,若要满足测量精度,分流器的体积和成本就会增大,因此分流器多应用于允许误差范围较大的场合。当无被测电流时,激励磁场周期性作用于磁芯上,磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。
磁通门技术是一种通过测量磁场强度来实现非接触式物理量测量的方法,其原理基于磁场对媒质导磁性的影响。在磁通门技术中,通常会使用一对磁通门传感器,分别放置在被测物理量的两侧。这两个传感器之间的媒质(如气体、液体、材料等)会对磁场的传播产生影响。当媒质中存在物理量时,如液体中的流速、气体中的温度变化等,它们会改变媒质的磁导率或磁化程度,进而影响通过传感器的磁场强度。这样,通过测量磁场强度的变化,就可以间接推断出被测物理量的数值。具体来说,磁通门技术通常包含以下几个步骤:通过一个产生稳定磁场的磁体,形成一个均匀的磁场。在被测物理量的两侧,分别放置磁通门传感器。当媒质中的物理量变化时,会改变磁场传播的路径和强度。通过测量磁通门传感器输出的电信号,可以分析出磁场强度的变化,并间接计算出被测物理量的数值。磁通门技术的优势在于可以实现非接触式测量,无需直接接触被测物体,避免了测量误差和对被测物体的干扰。同时,由于磁通门传感器具有高灵敏度和稳定性,使得磁通门技术在多个领域得到广泛应用,如流量测量、液位测量、温度测量等。电流是基本物理量之一,电流测量是基本的电气测量,存在众多的测试需求。无锡储能电池测试电流传感器定制
用于直流电流精密测量的直流比较仪结构以及交直流精密测量的交直流电流比较仪结构也是在此基础上发展而来。镇江莱姆电流传感器设计标准
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。镇江莱姆电流传感器设计标准