隨著光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和新能源技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，光伏發(fā)電并網(wǎng)、電動(dòng)汽車充電站、微電網(wǎng)等眾多直流系統(tǒng)將會(huì)得到大量應(yīng)用，而這些直流系統(tǒng)經(jīng)常是高度非線性的，這給測(cè)試和計(jì)量工作帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。為了解決這些系統(tǒng)直流測(cè)試中帶來(lái)的新問(wèn)題，有必要研制出更高穩(wěn)定性、更高精度的電流傳感器，基于磁調(diào)制原理的電流傳感器就是磁調(diào)制器其中一種。

一、磁調(diào)制器原理

在一個(gè)鐵芯中同時(shí)繞制直流電流與交流電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以讓鐵芯交替進(jìn)入飽和狀態(tài)，由于鐵芯材料的B-H曲線是對(duì)稱非線性曲線，交流電流可以讓鐵芯的感應(yīng)電壓中產(chǎn)生激勵(lì)的高次諧波，當(dāng)鐵芯中繞制的直流電流為零時(shí)，鐵芯的感應(yīng)電壓中只存在奇次諧波;當(dāng)直流電流不為零時(shí)，感應(yīng)出的電壓不只含有奇次諧波也含有偶次諧波。其中偶次諧波的幅值和相位與被測(cè)電流的大小和方向有關(guān)，因此可以用偶次諧波來(lái)表示被測(cè)電流。

磁調(diào)制器原理圖

We為激勵(lì)繞組，Ws為信號(hào)繞組，WD為檢測(cè)繞組，激勵(lì)繞組根據(jù)信號(hào)源的不同還分為三角波恒流源、方波恒流源和正弦波恒流源，激勵(lì)繞組要求We*Ie足夠大，要大于Hs，以確保鐵芯能夠進(jìn)入充分飽和狀態(tài)。

鐵芯的磁滯曲線

二、磁調(diào)制器的零誤差

磁調(diào)制器零誤差包含零點(diǎn)漂移和零位偏置，零點(diǎn)漂移是磁通門的輸出電壓在一段時(shí)間內(nèi)的誤差情況，是誤差對(duì)時(shí)間的函數(shù)；而零位偏置是磁通門在不同溫度下輸出的誤差情況，是誤差對(duì)溫度變化的函數(shù)。對(duì)于磁調(diào)制器而言，當(dāng)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，其檢測(cè)線圈也會(huì)有極小數(shù)值的輸出，這就是我們所說(shuō)的零位偏置。通過(guò)激勵(lì)線圈的調(diào)節(jié)以及電位器的調(diào)節(jié)，可以減小這部分零位偏置。

三、零磁通電流傳感器

CS零磁通電流傳感器是一種同時(shí)基于磁調(diào)制和磁平衡原理的新型電流傳感器，它利用高磁導(dǎo)率鐵芯在交變磁場(chǎng)的飽和激勵(lì)下交替飽和的機(jī)理，快速地將原邊電流通過(guò)等安匝原理調(diào)制至副邊線圈，使副邊線圈輸出的補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原邊電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，因此副邊線圈的電流能夠精確地反映原邊電流的大小。能夠滿足1mA~25kA、帶寬為DC~800kHz以內(nèi)的電流信號(hào)的高精度測(cè)量。依據(jù)比差和角差指標(biāo)將電流傳感器分為三個(gè)系列：G型電流傳感器、P型電流傳感器、J型電流傳感器。

這三種型號(hào)都是我們國(guó)內(nèi)湖南銀河電氣自主研發(fā)的品牌，使用的都是磁通門原理，其中G型電流傳感器精度優(yōu)于0.05%，主要用于測(cè)控領(lǐng)域的各種電流信號(hào)精確檢測(cè)。如：電池、光伏電池、電動(dòng)汽車充電樁等的高精度電流檢測(cè)。

今天我們主要介紹G型電流傳感器中的一種——CSA202-G065T01：

CSA202-G065T01是一種能在原邊、副邊完全隔離條件下測(cè)量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流傳感器，它主要用于要求準(zhǔn)確度高的計(jì)量檢定和計(jì)量校準(zhǔn)領(lǐng)域，以及要求高靈敏度、高穩(wěn)定性和高可靠性的電能質(zhì)量分析、功率分析儀、醫(yī)療、航空航天、艦艇等領(lǐng)域。

技術(shù)特點(diǎn)：

? 極高的準(zhǔn)確度? 極好的線性度

? 極高的穩(wěn)定性? 極高的靈敏度

? 極高的分辨率? 極低的溫度漂移

? 極低的失調(diào)電流? 極低的插入損耗

? 抗干擾能力強(qiáng)? 響應(yīng)速度快

? 極低的噪聲? 極小的角差

? 寬頻帶? 模擬量輸出

電氣性能：

以上性能指標(biāo)默認(rèn)為 TA=25℃（±5℃）、UC=±24V、RM=15Ω 條件下所標(biāo)稱，特殊見測(cè)試條件。

精度-動(dòng)態(tài)參數(shù)：

以上所有“%”、“μA/A”指的是相應(yīng)輸出二次電流滿量程。

一般特性：

安全特性：

外形尺寸 (單位：mm)：

外形圖

應(yīng)用連接：

電氣連接圖

隨著科技的持續(xù)發(fā)展，市面上的傳感器類型多種多樣，從lem的霍爾傳感器到現(xiàn)如今湖南銀河電氣的磁通門傳感器，這都是我們?nèi)祟惪萍歼M(jìn)步里程碑的一刻。

審核編輯 黃宇