电流传感器19世纪,英国物理学家詹姆斯麦克斯韦建立的一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。麦克斯韦认为,变化的磁场之所以会使导体产生电流,是因为变化的磁场产生了涡旋电场。数据采集器或称盘点机器、其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能,并且适于手持等特点。市场上也有一种数据采集器诸如hk9920,hk9900,c5000w,这款数据采集器主要是采集条码或者rfid信息的。
霍尔传感器的基于霍尔效应原理,当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电压差。
传感器内有两个线圈,线圈1流过被测电流1,线圈2电流2由内部电路产生,两个线圈均产生磁场。磁场中放置一个与磁场方向垂直的通过恒定电流3的导体,控制电流2,使在通电导体的两端产生的电势差为零,此时,磁场完全抵消,即两个磁场大小相等,方向相反,而磁感应强度与线圈电流成正比,此时,线圈2的电流2即可反应被测电流1的大小。
零磁通电流传感器工作原理
零磁通电流传感器的工作原理基于磁-电转换,依赖于磁材料的强非线性。根据麦克斯韦方程组,直流电流产生的静磁场没有可测的电效应,如果是线性系统,则系统的输出与输入电流之间没有任何关系,即线性系统不可能通过磁通感应测量直流电流。非线性系统可以在输入的直流电流和输出之间建立联系。
aw零磁通电流传感器原理图由于直流电流没有可测的电效应,为使系统能够动起来,首先需要构造一个交变电流i与直流输入电流i叠加,它们共同作用在非线性的磁材料上,即磁调制过程。
图1:电流互感器原理电路图 图2:二次等效电路图
穿芯式电流互感器的原理电路如图1所示,图2是其二次等效电路图。i1为电流互感器一次侧电流,i2为二次侧电流,i0为激磁电流。n1、n2分别为一、二次绕组匝数。因此,该电流互感器的磁势平衡方程为:
当激磁安匝i0n1为零时,i1n1=-i2n2即副边安匝变化能完全反应原边安匝变化,误差为零。一般称i0n1为绝对误差,i0n1i1n1为相对误差。电流互感器的误差为复数误差,可用比值差和角差表示。
式中:
为i2逆时针180后与i1的夹角,如图3所示。
图3:电流互感器向量图
由此可见,由于i0n1的存在,使i2n2与i1n1存在角差和比差值。若i0=0,则激磁磁势为0,误差为0。磁势的铁芯处于零磁通状态,它工作在磁化曲线的起始段(线性段)。这时,电流互感器输出波形就不会畸变,保持良好的线性段。此即为零磁通原理。因此,若能使互感器铁芯始终处于零磁通状态,就能从根本上消除电流互感器的误差。但是,由互感器的工作原理可知,靠互感器自身是不可能实现零磁通的,必须靠外界条件的补偿或调整。为此,采用动态平衡电子电路对其进行动态调整,使铁芯始终处于动态零磁通状态。