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数字|数字直流微电流传感器的设计与实验验证( 三 )



按关键词阅读: 设计 实验 数字 验证 直流 电流传感器


另外采用高磁导率材料、适当增加磁屏蔽体厚度可以增大磁屏蔽效能 , 增大磁屏蔽体内径会减小磁屏蔽效能 。
Toshikatsu Sonoda等人设计并实现了一种可以检测直流和交流电流信号并具有同样精度的电流传感器 。
这种传感器能够检测出很大范围内的直流和交流电流 。
即使当这种传感器被暴露于较大的温度变化环境或外部磁场 , 其检测性能也不会退化 。
这种传感器的命名依据其采用的检测原理 , 其检测原理为磁场控制式 , 而且具有以下特性:1)传感器为非接触式;2)工作频率范围从直流到几百赫兹;3)动态范 。

16、围可以从几毫安扩展到100安培;4)在传感器的整个检测范围内保证0.01%的检测精度;5)即使可用于每个传感器的磁心磁滞回线不同 , 应用的电流检测电路仍然具有近似相同的检测特性 。
91.3 直流微电流传感器种类 直流系统经过长时间运行后 , 在潮湿、阴雨等天气原因下和其他人为原因造成其绝缘下降漏流增大 , 这无疑会危害电力系统的安全运行 。
直流微电流传感器最重要的应用是对漏电流信号的检测 , 由于一般现场条件所限 , 为了尽量减小对所测电路的直接影响 , 以及由此影响带来的测量误差 , 多采用非接触式的电流传感器来检测漏流 。
非接触式的电流互感器多以通过检测磁场的变化来检测被测电流的大小 。
目前可用于直流漏电流测量的互感器主要 。

17、基于霍尔原理和磁调制原理10 。
(1)霍尔电流传感器 霍尔电流传感器技术成熟 , 价格低廉 , 测量电流幅值范围宽 , 从几毫安到几千安的电流范围内都有全系列的产品进行应用 , 但是当电流幅值很小时 , 特别是当在1毫安以下时 , 霍尔电流传感器则表现出灵敏度不够、稳定性差 , 抗干扰能力差等不足 。
霍尔电流传感器由于具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失被测电路能量等诸多优点, 因而被广泛应用于变频调速装置、逆变装置、UPS电源、逆变焊机、变电站、电解电镀、数控机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测的大电流、电压等各个领域中 。
在电力电子产品中,对电流进行精确的检测和控制也是产品安全可靠运行的根本保 。

18、证 。
(2)磁调制式电流传感器 磁调制式传感器灵敏度较高 , 但制造材料成本高 , 且多采用双线圈为振荡电路 , 体积较大 , 通过模拟信号传输 , 但测量电路使用、扩展不便 。
磁调制式电流互感器大都以倍频磁调制器为核心 , 通常由双磁芯结构构成 , 检测过程通过检测磁芯二次绕组的输出信号中二次谐波分量来获得电流信息 , 进而通过相关计算得出电流大小 。
1.4本文主要工作本文主要做了以下工作:(1)微电流传感器检测电路原理设计和验证 介绍了选题背景和相位差磁调制式测量的基本原理 , 详细分析本文设计的微电流电流传感器及其测量电路的工作原理 , 并通过公式推导得出相应参数之间的关系 , 理论上验证可行性 。
(2) 测量系统的硬件电路设计 根据 。

19、相位差磁调制式微电流传感器的工作原理 , 设计测量系统的硬件电路 。
其主要模块和外围构成包括:提供系统工作的电源模块、三角波激励源模块、迟滞比较器模块、磁环绕组模块、进行计算处理的单片机电路模块等 。
(3)单片机处理系统的软件设计与开发在硬件电路的基础上 , 利用Keil u4编写数据处理模块和测量结果显示的模块 , 包括初始化模块、定时器模块、数据处理模块、数码管显示模块等 。
在已集成的单片机开发板上实现这一功能 , 并将测量系统的输出信号接入单片机引脚实时处理和显示 。
(4)系统联机检测与分析 模拟范围在0100mA内的直流微电流 , 利用本文设计的测量系统进行检测 , 取合理的电流强度梯度做出误差分析 , 检测其线性度 。

20、 , 通过比较检测值与真实值来评估其能否正确检测出电流大小 。
(5) 改进硬件设计由于微电流直接引起的铁芯磁场变化十分微小 , 在实际测量过程中容易因为硬件误差和操作失误导致不能准确地捕捉到变化量 。
最终 , 根据测量原理的线性性质 , 本文提出了一种改进方法 , 在待测电流接入环状铁芯之前经过电流放大电路 , 按照确定的倍率将电流值放大 , 因而可将铁芯磁场变化放大至便与测量读取 , 只在最终的计算过程中把这一放大考虑进去即可 。
这样可以有效的减小误差 。


稿源:(未知)

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标题:数字|数字直流微电流传感器的设计与实验验证( 三 )


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