一、CT方式電流傳感器的測量原理
CT方式電流傳感器采用的原理是將測量電流轉(zhuǎn)換為與匝數(shù)比相應(yīng)的次級電流。
測量原理:
a,為了抵消由測量導(dǎo)體(初級側(cè))流過的交流電流引起的在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量,在次級側(cè)的繞組流過與匝數(shù)比相應(yīng)的交流電流。(次級電流)
b,此次級電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓。此電壓是與流過測量導(dǎo)體的電流成比例的輸出。
與其他方式相比的特點:
1,只能測量交流(無法測量直流)
2,價格便宜
3,主要用于50/60Hz工頻
4,用于大樓的節(jié)能管理等使用的鉗形功率計上
5,能抵消磁通量,因此線性度較好
二、霍爾元件方式電流傳感器的測量原理
霍爾元件電流傳感器采用的原理是將測量電流周圍產(chǎn)生的磁場通過霍爾效果轉(zhuǎn)換為電壓。
測量原理:
a,流過測量導(dǎo)體(初級側(cè))的電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量,通過插入磁芯間隙的霍爾元件利用霍爾效果出現(xiàn)與磁通量相應(yīng)的霍爾電壓。
b,此霍爾電壓非常小,因此是通過AMP增幅的輸出信號。
c,此輸出信號與流過測量導(dǎo)體的電流成比例。
與其他方式相比的特點:
1,可以測量從直流到交流(幾kHz)
2,價格便宜
3,由于霍爾元件的線性度、磁芯的B-H特性的影響,一般來說精度不是很好
4,由于霍爾元件的特性,溫度或經(jīng)過時間的變化等原因會造成漂移,因此不適用于長時間測量。
5,磁芯會成為負載,因此無法延伸到高頻帶
三、 羅柯夫斯基方式電流傳感器的測量原理
羅柯夫斯基方式電流傳感器是利用測量電流周圍產(chǎn)生的交流磁場,轉(zhuǎn)換空心線圈的感生電壓進行測量。
測量原理:
a,流過測量導(dǎo)體(初級側(cè))的電流所產(chǎn)生的磁場,通過與空心線圈進行互連,空心線圈產(chǎn)生感生電壓。
b,此感生電壓是測量電流的時間導(dǎo)數(shù)值(di/dt),因此是通過積分器與測量電流成比例的輸出信號。
與其他方式相比的特點:
1,因為沒有磁芯,所以不會發(fā)生磁飽和,能夠測量大電流
2,沒有磁損耗帶來的發(fā)熱、飽和、滯后
3,傳感器部分是空心線圈,可以做到柔性且纖細
4,阻抗小
5,只能測量交流,無法測量直流
6,測量靈敏度受空心線圈橫截面以及長度的影響,因此容易受到導(dǎo)體位置的影響或外來干擾的影響,不能指望高精度測量。
7,無磁芯,因此難以測量10A以下的小電流
四、AC零磁通方式(繞組檢測型)電流傳感器的測量原理
AC零磁通方式電流傳感器(繞組檢測型)改善了CT方式的低頻帶特性。
測量原理:
a,為了消除流過測量導(dǎo)體(初級側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級電流。
b,低頻帶的磁通量消除不完,會殘留磁通量
c,利用檢測繞組檢測此消除不完的磁通量,流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
d,此次級電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
e,此電壓是與流過測量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點:
1,因為是消除磁芯內(nèi)部磁通量的負反饋操作,因此不受磁芯的B-H特性的影響,線性度優(yōu)秀
2,在低頻相位誤差也很小,因此適合功率測量
3,工作磁通量電平小,因此插入阻抗低
4,在高頻帶作為CT工作,從而達到寬頻
5,利用繞組進行檢測,因此僅限測量交流電流,無法測量直流電流
五、AC/DC零磁通方式(霍爾元件檢測型)電流傳感器的測量原理
AC/DC零磁通方式電流傳感器(霍爾元件檢測型)通過CT方式和霍爾元件配合,可以從直流電流開始測量。
測量原理:
a,為了消除流過測量導(dǎo)體(初級側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級電流。
b,在從直流開始的低頻帶,磁通量消除不完,會殘留磁通量
c,利用霍爾元件檢測此消除不完的磁通量,流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
d,此次級電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
e,此電壓是與流過測量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點:
1,優(yōu)秀的線性特性,連低電平也維持高精度
2,在寬頻帶實現(xiàn)了高S/N比
3,在高頻帶作為CT工作,因此可實現(xiàn)寬頻
4,利用霍爾元件進行檢測,可從直流檢測磁性,因此能夠從直流電流開始測量
六、AC/DC零磁通方式(磁通門檢測型)電流傳感器的測量原理
AC/DC零磁通方式(磁通門檢測型)電流傳感器通過CT方式和FG元件(磁通門)配合,可以從直流電流開始測量。
測量原理:
a,為了消除流過測量導(dǎo)體(初級側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級電流。
b,從直流開始的低頻帶,磁通量消除不完,會殘留磁通量
c,利用FG元件檢測此消除不完的磁通量,流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
d,此次級電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
e,此電壓是與流過測量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點:
1,優(yōu)秀的線性特性,連低電平也維持高精度
2,工作磁通量電平小,因此插入阻抗低
3,檢測直流的FG元件在工作原理上在廣泛溫度范圍內(nèi)偏移都非常之小,實現(xiàn)了高精度和高穩(wěn)定。
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