苏州粒子加速器电流传感器定制

比较各个铁芯的矩形比及磁导率参数可知，铁基纳米晶不仅磁导率高、磁饱和强度大且矩形比高，可保证铁芯饱和激磁电流阈值较小，易于进入正负交替饱和状态，因此本文选择了铁基纳米晶作为铁芯材料。磁芯材料的尺寸取决于一次穿心导体的几何尺寸，铁芯形状选择为环形铁芯形状。经查阅相关资料，本文考虑配网用500A母排尺寸及传感器缠绕各个绕组及加装外壳尺寸后的内径裕量，终设计环形铁芯C1及C2内径大小d：75mm，外径大小D：85mm，纵向高度h：10mm。同时铁芯截面面积SC及平均磁路长度le满足下式：磁场稳定性：由于激励磁场是持续振荡的，它可以有效地抵消外部磁场的干扰，从而保证了测量的准确性。苏州粒子加速器电流传感器定制

探究了交直流电流测量方法的适应性并阐述自激振荡磁通门传感器适应  于交直流电流测量的独特优势。其次，通过对自激振荡磁通门电路起振过程的分析，并应用非线性铁芯的三折线模型及电路理论，分析了基于自激振荡磁通门传感器的交直流测量原理， 在此基础上探讨了交直流电流下自激振荡磁通门传感器测量的适应性，为设计新型交直流电流传感器奠定理论基础。后讨论了自激振荡磁通门传感器的关键特性：检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定性等，为新型交直流电流传感器的设计提供理论依据。苏州粒子加速器电流传感器定制RTD 型磁通门传感器工作时，磁芯由于激励磁场周期性地交替变化，磁芯处于双向过饱和状态。

通过对自激振荡磁通门传感器的起振原理及正反向直流测量时激磁电流变化过程进行详细的分析，自激振荡磁通门电路测量时具有如下特点：（1）自激振荡磁通门起振时需要满足大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith，即满足Im>Ith。（2）铁芯C1工作在正负交替饱和的周期性状态。（3）当Ip=0时，采样电压VRs一个周波内平均值为0；当Ip>0时，采样电压VRs一个周波内平均值为负；当Ip<0时，采样电压VRs一个周波内平均值为正；由上述分析可知，采样电压的平均值大小反映了一次电流的量值大小和方向。接下来本文将对自激振荡磁通门的数学模型进行详细的推导，探究采样电压大小与一次电流的定量关系，探究交直流情况下自激振荡磁通门测量原理是否适用，以及自激振荡方波周期的定量表达式，并结合满足铁芯C1交替饱和所需的约束条件，对自激振荡磁通门电路设计原则及参数选择进行探讨。

可以观察到基于铁芯C1磁化曲线的对称性及激磁方波电压的对称性，激磁电流波形正向峰值与反向峰值电流满足I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS，且铁芯C1工作点在线性区与饱和区之间周期性变化，因此当自激振荡磁通门传感器一次测量电流为0时，激磁电流iex在单个周期内正负半波波形中心对称，即在单个周期内激磁电流iex平均值为0，对于信号采样而言，即在RS上的采样电压信号满足采样电压VRS平均值为0。接下来对一次电流为正向及反向直流时的自激振荡磁通门传感器振荡过程进行分析。当IP>0时，激磁电压波形Vex及激磁电流iex波形如图2－4中蓝色曲线所示，图中红色曲线为IP=0时激磁电流波形。在电力系统中，电流测量对于确保电力系统的稳定运行至关重要。

根据前述假设，Im<<IC且在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l，因此τ2>>τ1，因此式（2－31）进一步化简得：T=TP+TN=(IC一4Ith(I)th(β(IC)Ip(一)I(h)(τ2Ith(一)Ip1)（2－32）根据式（2－27）（2－30）（2－32）可求得激磁电压信号Vex在一个周波内平均电压Vav满足：Vav=Vout=ICβ一II(p1)thVout（2－33）根据前述假设Ith<<IC可进一步对式（2-33）分母进行化简，带入下列表达式IC=Vout/Rsum，β=Np/N1，iex=Vout/(RC+RS)及Rsum=RC+RS可进一步得激磁电流平均值iav满足：iav=一（2－34）式（2－34）即为平均电流模型基于磁化曲线的分段线性化模型所得激磁电流与一次电流之间的定量关系式，即自激振荡磁通门电路激磁电流平均值与一次电流之间呈线性比例关系，且激磁电流平均值正负与一次电流方向相关。自激振荡磁通门电路可以识别电流方向且激磁电流平均值与一次电流量值线性相关，这便为自激振荡磁通门电路测量交流及交直流提供了理论上的可行性，现对IP为交直流电流时，自激振荡磁通门电路测量原理进行分析。在电机控制领域，磁通门电流传感器可以用于测量电机的电流，以实现电机的精确控制和优化运行。苏州粒子加速器电流传感器定制

根据磁芯不同的结构，平行型磁通门传感器可分为单棒型、双棒型、管型、环型。苏州粒子加速器电流传感器定制

此时通过设计合适的磁参数及电路参数，满足激磁绕组W1匝数N1与激磁绕组W2匝数N2相同，绕线材料一致，且激磁电压反相以保证激磁电流iex2幅值与激磁电流iex1一致而方向相反，即满足：N2=N1I=Iex2ex1将式（3－8）、（3－9）带入式（3－7）可得：NPIP+NFIF=0（3－8）（3－9）（3－10）根据式（3－10）可知，对于双铁芯式自激振荡磁通门传感器而言，在整体上可以达到零磁通的铁芯工作状态，从而消除了单铁芯式结构激磁绕组由于电磁感应原理对测量结果带来的影响，使得本文设计的交直流电流传感器达到更高的电流检测精度。苏州粒子加速器电流传感器定制