磁通门传感器是一种根据电磁感应现象加以改造的变压器式的器件,只是它的变压器效应是用于对外界被测磁场进行调制。它的基本原理可以由法拉第电磁感应定律进行解释。磁通门传感器是采用某些高导磁率,低矫顽力的软磁材料(例如坡莫合金)作为磁芯,磁芯上缠绕有激励线圈和感应线圈。在激励线圈中通入交变电流,则在其产生的激励磁场的作用下,感应线圈中产生由外界环境磁场调制而成的感应电势。该电势包含了激励信号频率的各个偶次谐波分量,通过后续的各种传感器信号处理电路,利用谐波法对感应电势进行检测处理,使得该电势与外界被测磁场成正比。又因为磁通门传感器的磁芯只有工作在饱和状态下才能获得较大的信号,所以该传感器又称为磁饱和传感器。与磁通门相关的技术问世于20世纪30年代初期,首先在1931年,Thomas申请了关于磁通门的一项知识产权,接着,有关科学家们根据与磁现象相关的各种大量的实验,总结并提出磁通门技术的工作原理,且当时的实验精度达到了纳特(nT)级别。随后各国的科学家们对与磁通门相关的技术做了进一步的实验和探讨研究,从而证实了磁通门技术的实用性和可发展性,在随后的几十年里,利用该技术制造的各种仪器得到了不断的改进和完善。在电力系统中,电流测量对于确保电力系统的稳定运行至关重要。武汉高线性度电流传感器价格大全
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特点,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。无锡纳吉伏提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。合肥车规级电流传感器厂家现货在医疗领域中,电流测量可以用于监测患者的生理信号,如心电信号、脑电信号等,以协助医生进行诊断。
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。
开关电源中需要检测的电流既有直流电流,又有交流电流,在一些情况下会产生很大的脉冲电流,脉冲电流分量在电源系统中存在时间短,但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害,必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量,以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中,脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多,甚至相差几个数量级,一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度,同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流,所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器具有非常实用的意义。通过持续振荡的激励磁场,磁通门传感器有效地降低了被测导体中的磁滞效应。
磁芯的材料影响测量误差,不同的磁芯材料所能承受的环境温度不同。磁芯的参数影响电流的大小、响应时间等。因此,磁芯材料与参数的选择至关重要。下面对磁芯材料的选取要求与各个参数的影响进行分析。(1)较高磁导率的软磁材料。磁导率反映缠绕绕组的磁芯在通入电流后的导磁能力;磁导率越高,导磁能力越好。为了提高磁通门传感器的灵敏度,需选择高磁导率磁芯。这是因为选择高磁导率磁芯使磁芯两端的电压幅值更大,从而对小电流更敏感。然而,选择过高磁导率的软磁材料,会影响磁芯探头的稳定性。因此,尽可能的选择较高磁导率的软磁材料,这样在保证灵敏度的同时保证了磁芯探头的稳定性。(2)低磁滞伸缩性的磁芯材料。磁性物质受磁场的影响发生弹性形变,这种现象被称为磁滞伸缩效应。选择低磁致伸缩性的磁芯材料可使磁芯的磁性性能更佳,进而减少了磁通门传感器的相对误差。(3)最高工作温度。在磁芯材料的选择方面,必须满足高温工作状况的要求,选择居里温度点高的磁芯材料。(4)低矫顽力的磁芯材料。因磁芯的矫顽力越大导致磁滞回线的面积增大,而磁芯磁滞回线的面积反应磁滞损耗的大小,因此选择HC较小的磁芯,减少磁滞损耗。双棒型磁通门传感器,是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。芜湖充电桩检测电流传感器生产厂家
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。武汉高线性度电流传感器价格大全
分流器:分流器是一种电阻型电流传感器,它通过将待测电流分流一部分来测量电流。分流器具有测量范围广、精度高、响应时间快等优点,适用于测量直流和脉冲电流。但是,分流器不适用于测量交流电流和变频电流。 巨磁阻效应(GMR)和巨磁阻抗效应(GMI):这些是新型的磁电阻效应,具有很高的灵敏度和线性度。它们通常用于测量微弱磁场和电流,如磁通门和电流传感器的应用。 隧道效应:隧道效应是一种物理现象,当电子通过绝缘层时,会以一定的概率穿透绝缘层并传导电流。隧道电流传感器利用这个效应来测量电流。它们具有很高的灵敏度和线性度,适用于低电压、小电流的测量。武汉高线性度电流传感器价格大全