電流測量在智慧電力時代中至關重要,同時該技術也需要滿足很多行業測量標準和要求,以達到最佳測量效果。
我們將目前電流測量技術分為非隔離式測量與隔離式測量,針對以下種類進行總結
一、非隔離測量(電阻/分流器)
電阻分流器在低頻率小幅值電流測量中,表現出高的精度和較快的響應速度,性價也高。相對而言在于電氣非隔離,高電壓場合受限。容易損耗和發熱,大電流場合尤其嚴重,面對特殊場景需要散熱措施,測量精度也會隨著溫漂變化,而高性能分流器(高精度、低溫度系數)價格也比較昂貴。
工業領域中,在不涉及到測量回路與被測電流之間隔離的場合,分流器是將電流信號轉變成電壓信號的低成本方案。
分流器
二、互感器
電流互感器的作用是可以把數值較大的電流通過一定的變化轉換成數值較小的二次電流,用來進行保護、測量等用途。
它是無源結構,可靠性較高,大量應用于電力領域(工頻50Hz)產業非常成熟。同時也存在著精度隨頻率、負載等狀態變化,帶寬一般較窄,高次諧波測量不準,直流飽和等客觀問題。
在電力系統中,電流互感器常用于電流測量、故障保護、電能計量、各種電力設備和控制系統中。
三、霍爾電流傳感器
開環的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理,閉環的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。
一般開環的適用于大電流監測,閉環適用于小電流監測。它封裝尺寸小,測量范圍廣,低電源損耗,閉環的在響應時間跟精度上要比開環的好很多。相對不足是精度不高,全溫區可超過5%。線性度不好,溫度穩定性與時間穩定性差,帶寬受限。
四、磁通門電流傳感器
磁通門電流傳感器是一種同時基于磁調制和磁平衡原理的新型電流傳感器,它利用高磁導率鐵芯在交變磁場的飽和激勵下交替飽和的機理,快速地將原邊電流通過等安匝原理調制至副邊線圈,使副邊線圈輸出的補償電流產生的磁場與原邊電流產生的磁場相互抵消,因此副邊線圈的電流能夠精確地反映原邊電流的大小。
因此,在工業和科學領域,磁通門傳感器發揮著重要作用,為各種應用提供了可靠的磁場測量解決方案。
五、羅氏線圈
羅氏線圈,又稱磁位計,是一種空心線圈,通常繞制在非磁性骨架上,用于測量大電流,其工作原理基于電磁感應。羅氏線圈測量范圍寬廣、帶寬高、不易發生磁飽。
然而,它的精度不高,適用范圍局限于交流電流的檢測。羅氏線圈并不適用于直流電流的測量。
審核編輯 黃宇
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電流傳感器
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