電流測(cè)量在智慧電力時(shí)代中至關(guān)重要,同時(shí)該技術(shù)也需要滿足很多行業(yè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和要求,以達(dá)到最佳測(cè)量效果。
我們將目前電流測(cè)量技術(shù)分為非隔離式測(cè)量與隔離式測(cè)量,針對(duì)以下種類進(jìn)行總結(jié)
一、非隔離測(cè)量(電阻/分流器)
電阻分流器在低頻率小幅值電流測(cè)量中,表現(xiàn)出高的精度和較快的響應(yīng)速度,性價(jià)也高。相對(duì)而言在于電氣非隔離,高電壓場(chǎng)合受限。容易損耗和發(fā)熱,大電流場(chǎng)合尤其嚴(yán)重,面對(duì)特殊場(chǎng)景需要散熱措施,測(cè)量精度也會(huì)隨著溫漂變化,而高性能分流器(高精度、低溫度系數(shù))價(jià)格也比較昂貴。
工業(yè)領(lǐng)域中,在不涉及到測(cè)量回路與被測(cè)電流之間隔離的場(chǎng)合,分流器是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)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(shù)值較大的電流通過(guò)一定的變化轉(zhuǎn)換成數(shù)值較小的二次電流,用來(lái)進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。
它是無(wú)源結(jié)構(gòu),可靠性較高,大量應(yīng)用于電力領(lǐng)域(工頻50Hz)產(chǎn)業(yè)非常成熟。同時(shí)也存在著精度隨頻率、負(fù)載等狀態(tài)變化,帶寬一般較窄,高次諧波測(cè)量不準(zhǔn),直流飽和等客觀問(wèn)題。
在電力系統(tǒng)中,電流互感器常用于電流測(cè)量、故障保護(hù)、電能計(jì)量、各種電力設(shè)備和控制系統(tǒng)中。
三、霍爾電流傳感器
開(kāi)環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理,閉環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。
一般開(kāi)環(huán)的適用于大電流監(jiān)測(cè),閉環(huán)適用于小電流監(jiān)測(cè)。它封裝尺寸小,測(cè)量范圍廣,低電源損耗,閉環(huán)的在響應(yīng)時(shí)間跟精度上要比開(kāi)環(huán)的好很多。相對(duì)不足是精度不高,全溫區(qū)可超過(guò)5%。線性度不好,溫度穩(wěn)定性與時(shí)間穩(wěn)定性差,帶寬受限。
四、磁通門(mén)電流傳感器
磁通門(mén)電流傳感器是一種同時(shí)基于磁調(diào)制和磁平衡原理的新型電流傳感器,它利用高磁導(dǎo)率鐵芯在交變磁場(chǎng)的飽和激勵(lì)下交替飽和的機(jī)理,快速地將原邊電流通過(guò)等安匝原理調(diào)制至副邊線圈,使副邊線圈輸出的補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原邊電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(yè)和科學(xué)領(lǐng)域,磁通門(mén)傳感器發(fā)揮著重要作用,為各種應(yīng)用提供了可靠的磁場(chǎng)測(cè)量解決方案。
五、羅氏線圈
羅氏線圈,又稱磁位計(jì),是一種空心線圈,通常繞制在非磁性骨架上,用于測(cè)量大電流,其工作原理基于電磁感應(yīng)。羅氏線圈測(cè)量范圍寬廣、帶寬高、不易發(fā)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(cè)。羅氏線圈并不適用于直流電流的測(cè)量。
審核編輯 黃宇
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