式（3－3）表明新型交直流电流传感器灵敏度与终端测量电阻 RM 阻值成正比，与 反馈绕组匝数 NF 成反比。负号没有实际意义，表示输出与输入信号反相。同时，由于环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态，采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 中的交直流电流信号理论上与 VRS1 幅值相同，而方向相 反。下一节将具体介绍反向激磁的环形铁芯 C2 在系统中的具体作用。新型交直流传感器是基于 PI 比例积分放大电路进行误差控制的，理论上比例积分 环节将会保证系统稳态误差为 0，而实际上闭环交直流传感器工作的电磁环境更为复杂， 在输入端除了一次绕组 WP 中交直流...

同理，双铁芯结构下，由于反馈绕组同时均匀绕制在两环形铁芯C1及C2上，可以对铁芯C1，C2列写磁势方程可以得到：C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0（3－5）（3－6）单独看式(3－4)，与其式（3－5）及式（3－6），其结构相同，即单个铁芯在闭环电流测量时，其磁势方程一致，主要是因为铁芯的磁势方程与铁芯上所缠绕的绕组及其通过的电流有关，但值得注意的是，通过观察式（3－4）至式（3－6），对于两种测量方案而言，单个铁芯均无法完成一次电流磁势NPIP与反馈电流磁势NFIF相平衡，在单个铁芯上总是存在激磁电流磁势，这与传统电流互感器一致，激磁电流就是...

传统磁通门电流传感器常用偶次谐波检测法来检测被测电流值。具体的数学模型以及测量均通过在环形磁芯上环绕激磁绕组和感应绕组来实现。根据法拉第电磁感应定律可知，感应绕组产生的感应电动势。激励磁场的瞬时值方向呈周期性变化，磁芯的磁导率随激励磁场的改变而变化，但是没有正负之分。偶次谐波检测法是磁通门传感器检测方法中比较直白，比较简单也是比较原始的测量方法，这一方法原理简单，易于理解。但是由于在提取偶次谐波过程中需要进行选频放大、相敏整流以及积分环节，检测电路复杂，精度较低，温漂较大。对于工业应用来说，偶次谐波解调电路具有复杂性，同时受到磁材料的工业性能限制，使用这种传感器费用较高。为了减小零点漂移，可以...

当一次电流 IP>0，即为正向直流偏置，其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移， 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程， 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ，导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B；同时由于 正向直流磁通作用，...

根据电流互感器检测相关规范及其章程，设计合理实验方案，对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试，主要测试项目包括：（1）交流计量性能测试；（2）直流计量性能测试；（3）交直流同时测量时交直流计量性能测试；为了构建一二次融合电流场景，实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流，将交流分量和直流分量单独输出，试验原理框图如图5-1所示。图中，被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器，交流电流由交流源和升流器产生，一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0，直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取...

当一次电流 IP>0，即为正向直流偏置，其在铁芯 C1 中产生恒定的增磁直流磁通， 铁芯 C1 磁化曲线将向左发生平移， 使铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变小。 且正向 饱和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp，其中 β=NP/N1 为一次绕组 WP 匝数 NP 与激磁绕组 W1 匝 数 N1 之间的比值。此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程， 由于正向饱和 阈值电流 I+th1 小于原正向激磁阈值电流 I+th ，导致正半周波自激振荡过程将不会在原 t1 时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入正向饱和区 B；同时由于 正向直流磁通作用，...

锂电池的短路保护：当电池发生短路时，电流传感器可以迅速响应并触发保护机制，切断电源电路，防止电池短路造成的损坏。 锂电池的过放保护：当电池电量过低时，电流传感器可以控制电池自动停止放电，防止电池过放损伤。 锂电池的容量检测：通过电流传感器可以实时监测电池的充放电电流和电压，结合电池的充放电效率，可以估算电池的容量，实现对电池的质量检测。 锂电池的自动分拣控制：电流传感器可以配合其他传感器和控制系统实现电池的自动分拣控制，根据电池的充放电状态、容量等参数将电池分为不同的等级或类型，提高生产效率和精度。 综上所述，电流传感器在动力电池化成分容设备上的应用多，对于保障锂电池的生产和质量具有重要的作用...

然交流比较仪和直流比较仪均不适宜直接用于交直流电流测量，但在电流检测方法、电磁理论分析与结构设计上对于交直流电流测量具有宝贵的借鉴意义，交直流电流比较仪及交直流电流传感器的闭环测量系统，均基于上述交流比较仪及直流比较仪的系统组成及结构，其中磁调制方法广泛应用于精密电流测量领域。因此，本文对磁调制方法在于交直流电流检测中的应用做进一步研究，从而完成交直流电流传感器研制。国外较早进行交直流检测研究的是加拿大的EddySo教授，1993年共同提出了开口式高精度交直流电流测量方法。这种滞后现象会导致铁磁性材料中的磁场难以迅速变化，从而对外部磁场的干扰产生抵抗力。山西开环电流传感器报价由自激振荡磁通门传...

新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器，以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况，系统中往往需要电流传感器，根据具体检测线路的电流情况，设计选取适当的电流传感器是十分必要的。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。嘉兴储能电池测试电流传感器厂家光学效应：光学效应是指光照射在物质上时，物质会吸收光能并转化为电能的现象。...

反馈绕组匝数 NF 越大，终端测量电阻 RM 阻值越小， 新型交直流电流传感器稳态误差越小， 但式（3－20）忽略了反馈绕组的线电阻， 当匝数 较大时， 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后， 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM 阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等，选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时， 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性， 铁芯的漏磁通，外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称，主铁芯磁通不 对称性导致了一...

t3时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A，非线性电感L仍继续放电，此时激磁感抗ZL较大，激磁电流缓慢由I+th继续降低，直至在t4时刻降为0。0～t4期间，构成了激磁电流iex的正半周波TP。t4时刻起铁芯C1工作点开始由线性区A先负向饱和区B移动，在t4～t5期间，铁芯C1仍工作于线性区A，此时输出方波激磁电压仍为VO=VOL，因此电路开始对非线性电感L反向充电，此时激磁感抗ZL未变，激磁电流iex开始由0反向缓慢增大，一直增长至反向激磁电流阈值I-th。电阻值的变化：霍尔电流传感器的内部电阻值可能会受到温度、湿度、机械应力和时间等因素的影响而发生变化。无锡测量级电流传感器厂家直销传统的电流互...

反馈绕组匝数 NF 越大，终端测量电阻 RM 阻值越小， 新型交直流电流传感器稳态误差越小， 但式（3－20）忽略了反馈绕组的线电阻， 当匝数 较大时， 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后， 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM 阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等，选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时， 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性， 铁芯的漏磁通，外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称，主铁芯磁通不 对称性导致了一...

霍尔效应是指当一个载流子（如电子或空穴）通过一段具有电流的导电材料时，如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中，会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压，其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。 基于霍尔效应的原理，可以制造霍尔元件，如霍尔传感器，用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中，载流子在材料内运动，受磁场力的作用，产生一侧电势高于另一侧的现象，形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器，可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。 霍尔原理的优势...

铁芯 C1 的非线性是影响自激振荡磁通门电路正常运行的主要因素。在探究铁芯 C1 非线性特性时常用简易的三折线模型分析，三折线模型忽略了铁芯 C1 磁滞效应并对复 杂的磁化曲线进行分段线性化，铁芯 C1 磁化曲线及简化模型见图 2－2。图中主要参数 HC 为铁芯 C1 剩磁，H(ith)为铁芯 C1 磁导率由线性区即将进入非线性区发生突变时对应 激磁电流阈值 ith 下的磁场强度，H(is)为铁芯 C1 进入饱和区工作状态时对应饱和激磁电 流 is 下的磁场强度。铁芯 C1 的工作状态依据激磁电流大小被划分为负 向饱和区 C，线性区 A 及正向饱和区 B。为工作在零磁通状态，电流传感器中加入...

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...

Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2，R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管，型号为TIP110，Q2为PNP型功率放大三极管，型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数，NF越大，交直流电流传感器灵敏度越低，线性区量程也越大，另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小，但反馈绕组匝数NF过大，其漏感也越大，分布电容参数越大，系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求，所设计反馈绕组匝数NF=10...

通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析，自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点：（1）自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith，即满足Im>Ith。（2）铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。（3）当Ip=0时，采样电压VRs一个周波内平均值为0；当Ip>0时，采样电压VRs一个周波内平均值为负；当Ip<0时，采样电压VRs一个周波内平均值为正；由上述分析可知，采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导，探究采样电压大小与一次电流的定量关系，探究交直流情况...

对于交、直流电流信号检测，除了磁调制方法，还有基于欧姆定律的分流器法、基于电磁感应原理的罗氏线圈法、基于霍尔效应原理的霍尔电流传感器法以及基于磁光效应的光电电流传感器法等。这些测量方法理论上均可用于交直流电流的测量，但具有不同的特点。除了罗氏线圈电流传感器无法进行交直流同时测量，其他四种方法皆可测量交直流电流，但各有优缺点，因此各自的适用场合不同。光学电流传感器电流检测部分为无源结构，因此具有高可靠性特点，在电磁环境恶劣、测量安全性及可靠性要求较高场合使用，但受限于成本因素，在电网电流测量中在小部分场合使用。磁通门电流传感器利用磁通门原理来测量电流，具有精度高、稳定性好、线性度好等优点。郑州测...

充电系统：电流传感器在新能源汽车的充电系统中也起着关键作用。在充电过程中，电流传感器可以测量充电电流的变化，并将信息反馈给充电系统。这有助于确保充电过程的安全性和效率，防止过充或欠充的情况。 动力电池故障诊断：除了监测电流变化，电流传感器还可以用于动力电池故障诊断。当电池组件或电路出现故障时，电流传感器的测量结果可能会有所异常。通过分析这些异常数据，可以及时发现并诊断故障，帮助维修人员采取适当的措施。 驾驶辅助系统：在一些新能源汽车中，驾驶辅助系统会使用电流传感器来监测车辆的动态电流变化。例如，通过监测电池和电动机的电流变化，可以判断车辆的加速、制动和转向等行为，从而为驾驶员提供更准确的驾驶辅...

无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下：当被测电流穿过磁芯中心，磁芯中会产生感应电流。如果被测电流中既包含高频分量也包含低频分量那么就会产生相应频率的感应电流，感应得到的高频分量会通过高通滤波器，而低频分量则会被低通滤波器选择。此时低频感应电流便会流过采样电阻Rsi，当磁芯饱和后次级电流便会迅速增大从而使釆样电阻上的釆样电压大于单限比较器阈值电压。此时或门电路输出高电平触发D触发器时钟端，D触发器输出转换，进而转换H桥逆变电路开关状态。此时次级电流is的方向发生改变，磁芯退饱和。被测电流感应的电流中的高频分量通过高通滤波器，同样地，当磁芯饱和至预设情形时，釆样电阻电压增大至大于双限电...

t3时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A，非线性电感L仍继续放电，此时激磁感抗ZL较大，激磁电流缓慢由I+th继续降低，直至在t4时刻降为0。0～t4期间，构成了激磁电流iex的正半周波TP。t4时刻起铁芯C1工作点开始由线性区A先负向饱和区B移动，在t4～t5期间，铁芯C1仍工作于线性区A，此时输出方波激磁电压仍为VO=VOL，因此电路开始对非线性电感L反向充电，此时激磁感抗ZL未变，激磁电流iex开始由0反向缓慢增大，一直增长至反向激磁电流阈值I-th。在新型磁通门电流传感器中，传感器探头是关键部件。郑州磁调制电流传感器供应商无锡纳吉伏研发的新型电流传感器的具体工作过程如下：当被测电流穿过磁...

无锡纳吉伏公司总结了直流分量对交流测量影响的相关研究现状，说明了一二次融合背景下交直流电流测量的必要性；通过对电流比较仪的发展回顾，对现有磁调制原理的交直流电流测量方法进行总结，分析了交直流测量方法的关键技术及其制约瓶颈，为交直流电流传感器的优化设计提供思路。对自激振荡磁通门传感器技术进行深入研究，阐明其电流测量基本原理和交直流电流测量的适应性；探究自激振荡磁通门传感器磁参数和几何参数与传感器线性度7和灵敏度之间的定量关系，为自激振荡磁通门传感器的铁芯选择、绕组设计及硬件电路初步设计奠定理论基础。由于这个感应电流与被测导体中的电流成正比，因此可以通过测量这个感应电流来间接测量被测导体中的电流。...

锂电池的短路保护：当电池发生短路时，电流传感器可以迅速响应并触发保护机制，切断电源电路，防止电池短路造成的损坏。 锂电池的过放保护：当电池电量过低时，电流传感器可以控制电池自动停止放电，防止电池过放损伤。 锂电池的容量检测：通过电流传感器可以实时监测电池的充放电电流和电压，结合电池的充放电效率，可以估算电池的容量，实现对电池的质量检测。 锂电池的自动分拣控制：电流传感器可以配合其他传感器和控制系统实现电池的自动分拣控制，根据电池的充放电状态、容量等参数将电池分为不同的等级或类型，提高生产效率和精度。 综上所述，电流传感器在动力电池化成分容设备上的应用多，对于保障锂电池的生产和质量具有重要的作用...

因此测量交直流电流时，需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式（2－46），当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱， 非线性误差增大。同时由式（2－46）可知，扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有：（a）增大激磁绕组匝数 N1 ;（b）增大稳态充电电流 IC；（c）降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith；根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知， 为保证铁芯进入饱和区工 作， 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ，即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下，终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 i...

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，引入了闭环结构，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Zs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。无锡纳吉伏提出了一种紧凑式结构的磁通门传感器，该结构减少了一个磁芯， 应用套环式双磁芯，内部环形磁芯及缠绕在其上的反馈以及激励线圈与初级线圈应用积分反馈式磁通门电流传感器测量方式。外部环绕着反馈线圈的环形磁芯与初级线圈构成电流互感器用以测量高频交流电。这一结构的提出进一步减小了测量探头的体积及功耗。但是却是以付出精确度...

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...

Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2，R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管，型号为TIP110，Q2为PNP型功率放大三极管，型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数，NF越大，交直流电流传感器灵敏度越低，线性区量程也越大，另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小，但反馈绕组匝数NF过大，其漏感也越大，分布电容参数越大，系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求，所设计反馈绕组匝数NF=10...

观察式（2－25）、（2－26），为了避免复杂运算，需要对ln运算进行化简。根据洛必达法则，假设Im<<IC，则有2Im/(IC-Im)→0，可对两式前半部分进行化简；假设Ith<<IC，βIp1<<IC，则有2Ith/(IC-Ith-βIp1)→0、2Ith/(IC-Ith+βIp1)→0，可对两式后半部分进行化简，化简结果如下：TP~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith-βIp1TN~τ12Im+(τ2-τ1)2IthIC-ImIC-Ith+βIp1由化简后Tp、TN表达式可进一步计算得到：ΔT=T-T=4βIp1Ith(τ2-τ1)PN(IC-Ith-βIp1)(IC...

t5时刻起铁芯C1工作点进入负向饱和区C,此时激磁感抗ZL迅速变小，因此t5～t6期间，激磁电流iex迅速反向增大，当激磁电流iex达到反向充电电流-I-m=ρVOH/RS时，电路环路增益|ρAv|>>1满足振荡电路起振条件，方波激磁电压发生反转，输出电压由反向峰值电压VOL变为正向峰值电压VOH。即t6时刻，VO=VOH。t6时刻起铁芯C1工作点由负向饱和区C开始向线性区A移动，在t6～t7期间，铁芯C1仍工作于负向饱和区C，激磁感抗ZL变小，而输出方波电压变为正向此时加在非线性电感L上反向端电压V-=-ρVOH，产生的充电电流为正向，与激磁电流iex方向相反，12因此非线性电感L开始正向充...

电源系统中在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流的存在时间短，但是会对整个电源系统造成极大的损害。此时的电流的 波形的属于复杂的电流波形，同时电流波形变化剧烈。无锡纳吉伏公司针对这样的情况，设计了新型电流传感器。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...