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为什么磁通门电流传感器的精度比霍尔电流传感器高?

2021-06-25   北京柏艾斯科技有限公司

为什么磁通门电流传感器的精度比霍尔电流传感器高?

磁通门原理是什么?

其本质是易饱和磁芯在激励电流作用下,其电感量与激励电流大小成正比;电感量的变化引起磁通量的变化,使磁通量像门一样打开或关闭,因而人们将其比喻为磁通门原理(FluxGate)。

在测量到的电流Ip=0时,磁芯上的全激励电压信号和线圈内部激励电流如下:

在所测到的电流Ip=0时(图中为Ip>0),激励电流Ish与外部电流Ip同时作用于磁芯,它的饱和度将提前降低,电感量会提前减小,或者电流波形不再对称,有偶次谐波电流产生。

它的非对称程度,取决于被测电流Ip的大小,通过对电流Ish波形的处理,可以得到与Ip电流成正比的电压或电流信号,从而完成对电流Ip的测量,即磁通门电流传感器的开环原理。

闭环磁通门原理:

若由磁通门激励电流产生的二次谐波信号经放大后驱动补偿器,使聚磁芯内的磁通和原边电流产生的磁通相互抵消,保持在“零”状态,即“零通”状态。下面的图表被称为闭环磁通门电流传感器,如下图所示(磁通门探头和霍尔元件在这里的功能相同):

磁通门式电流传感器从结构上分为多种形式,以下是几种常见的类型:

单磁环:测量范围有限的范围,一般是测量直流或低频率。

双磁环:交直流均可测,AC+DC模式。

c多磁环嵌套:业界高精度,纯电流测量方式。

d屏蔽双磁环:磁探头(相当于小磁环)

基于磁通门原理的电流传感器由于其特殊的超高磁灵敏度,其特性也有其独特的特点:

由于磁通门探头是以磁性材料为基础,其测量精度较普通霍尔原理高很多,且温度特性远比霍尔原理稳定。

为什么磁通门电流传感器的精度比霍尔电流传感器高?

理由一:磁通门原理的灵敏度高。

理由二:闭环磁平衡技术,输出严格按圈比对的应关系。

理由三:磁通门原理采用整体磁心,没有任何气隙,所以不会漏磁,也不存在位置误差。

理由四:双磁通门探头设计,补偿和消除磁通门探头谐波影响,使输出更加清洁。

理由五:零点soffset较小且可微调。

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