电流传感器是将被测电流转换成可用输出信号的传感器,按照检测原理可分为:电阻分流器、电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈电流传感器、磁通门电流传感器、光纤电流传感器等。磁通门电流传感器的原理是: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。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。单棒型磁通门传感器的感应绕组与激励绕组为同一组绕组,其被测磁场与激励磁场的方向平行。河北漏电保护电流传感器设计标准
然而,由于难以精确装配,且易受周围工作环境的影响,它能达到的比较好精度只有0.5%,不能满足日益增长的高精度需求。2、罗氏线圈(RogowskiCoil)罗氏线圈是基于法拉第电磁感应和安培环路定理来进行测量的。罗氏线圈是一个空心的环形线圈,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场,由于没有磁芯而具有较高的线性度、较宽的带宽、较好的电隔离性能以及较轻的重量等优点。在线圈内感应到的电压与电流的变化率成正比例关系,适用于瞬态电流的测量,尤其适用于高频大电流的测量。然而,在测量瞬态电流时,线圈的自感和寄生电容构成了谐振电路,为了增加谐振频率会降低匝数,但是匝数的降低会导致传感器灵敏度的降低。襄阳电流传感器哪家便宜确保电流传感器高效和准确的测量,具有非常高的检测质量、极其平坦的频率响应和出色的直流稳定性。
闭环霍尔电流传感器也常用于进行大电流测量,其利用霍尔元件测量出磁场,进而根据磁场与电流的比例关系确定导线电流的大小。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,避免了在测量大幅值电流时的发热问题,但由于霍尔器件本身的缺陷,极易受到外部环境 因素的影响,准确度等级难以做高,一般只能达到0.5级。闭环霍尔电流传感器适用于低精度、低成本的电流测量场景。其它种类的电流传感器,如罗氏线圈、光纤传感器等,其准确度和稳定性均与霍尔传感器相当甚至更低。
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。磁通门探头的磁通变化由激励电流以及初级被测电流的共同变化得出。由于被测初级电流上的存在引起电感值变化,应用闭环原理进行检测以及补偿,补偿电流输入到传感器的次级线圈中,使得开口处场强为0,电感返回至一个参考值。初级电流和次级电流的关系就会由匝数比很明确的给出来。电流传感器探头是由磁芯、被测绕组和激励绕组组成。
磁电流传感器的种类很多,按照测试原理可以划分为:罗氏(Rogowski)线圈、电流互感器、分流器、巨磁阻效应(GMR)、巨磁阻抗(GMI)各向异性(AMR)、隧道效应(TMR)、光学效应、霍尔效应等等。Rogowski 线圈测量电流的基本原理是电磁感应和安培环路定律,又叫电流测量线圈或者微分电流传感器,如下图所示。根据线圈上的感应电流信号与通过线圈的额电流变化率成正比的顾虑,通过积分还原一次回路电流值。这是一种交流电流的测量方法。Rogowski 线圈不含磁性材料,所以没有磁滞效应和磁饱和现象,测量的范围从数安培到几千安培,结构简单,测量回路与被测电流之间没有直接的关系,具有测量范围广、精度高、稳定性高、响应频率范围宽等优点,可以用来测量交流、直流和瞬态电流,用在继电保护、可控硅整流、变频调速等场合。电流传感器的探头采用变压器式的结构,在交变电流的周期性激励下,将磁场信号转变成电信号。福州新能源电流传感器价格
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电流传感器的发展趋势是: 1、高灵敏度 被检测信号的强度越来越弱,这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高。应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量。 2、温度稳定性 更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷,这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性,行业应用包括汽车电子行业。 3、抗干扰性 很多领域里传感器的使用环境没有任何评比,就要求传感器本身具有很好的抗干扰性。包括汽车电子、水表等等。 4、小型化、集成化、智能 要想做到以上需求,这就需要芯片级的集成,模块级集成,产品级集成。 5、高频特性 随着应用领域的推广,要求传感器的工作频率越来越高,应用领域包括水表、汽车电子行业、信息记录行业。 6、低功耗 很多领域要求传感器本身的功耗极低,得以延长传感器的使用寿命。应用在植入身体内磁性生物芯片,指南针等等。河北漏电保护电流传感器设计标准