What is fluxgate current sensor? How does it work?

Что такое датчик тока Флюксгейта? Принцип работы датчика Флюксгейта

Под действием положительного и отрицательного тока возбуждения легконасыщаемый магнитный сердечник используется для изменения индуктивности магнитного сердечника в зависимости от величины тока возбуждения, так что магнитный поток магнитного сердечника изменяется непрерывно.

. феррозондовый датчик тока Для измерения слабого магнитного поля используется нелинейная зависимость между интенсивностью магнитной индукции и напряженностью магнитного поля сердечника с высокой магнитной проницаемостью в измеряемом магнитном поле при насыщенном возбуждении переменным магнитным полем. Это физическое явление, по-видимому, является "воротами" в измеряемое магнитное поле окружающей среды. Через эти "ворота" модулируется соответствующий магнитный поток и генерируется индуцированная электродвижущая сила. Это явление используется для измерения магнитного поля, создаваемого током, чтобы косвенно достичь цели измерения тока.

Основные принципы работы феррозондового датчика

В магнитной цепи для обнаружения магнитного поля, равного нулю магнитного потока, вторичная катушка должна возбуждаться необходимым током. В условиях нулевого магнитного потока ток датчика усиливается через вторичную катушку, что подтверждается его пропорциональностью измеренному первичному току. . IP=Ns． Ферромагнитный сердечник Is и вспомогательная катушка образуют насыщенный индуктор. В случае нулевого магнитного потока обнаружение магнитопровода датчика основано на изменении индуктивности индуктора.

Как развивается технология феррозондовых преобразователей?

С конца 1960-х до начала 1970-х годов феррозондовая технология достигла крупного прорыва в точности измерения постоянного тока. Основной принцип заключается в уравновешивании магнитодвижущей силы, создаваемой известным током через балансировочную обмотку в железном сердечнике, и магнитодвижущей силы, создаваемой измеренным током, для определения величины измеряемого тока.

Принципиальная структура феррозондового датчика тока показана на рисунке справа.

А – ядро из высокопроницаемого материала; W1 и W2 — пропорциональные обмотки; I1 и I2 питаются от двух независимых источников питания с постоянными токами W1 и W2 соответственно; Ф1 и Ф1 создаются пропорциональными обмотками W1 и W2 соответственно. Магнитный поток; Rm – магнитное сопротивление.

В соответствии с законом электромагнитной индукции для датчиков феррозондового тока, пока через датчик проходит ток, должно существовать индуцированное магнитное поле, а индуцированное магнитное поле примерно линейно с током, проходящим через датчик, как при условии, что индуцированное магнитное поле можно точно измерить. Величину и направление внешнего тока можно измерить косвенно. Кроме того, в результате углубленных исследований обнаружено, что после того, как феррозондовый датчик тока модулирует окружающее магнитное поле, генерируемое внешним постоянным током, в четную гармоническую индуцированную электродвижущую силу, не только содержание четных гармоник имеет приблизительно линейную связь с внешний постоянный ток в определенном диапазоне, но также среднее значение содержания четных гармоник имеет приблизительно линейную зависимость с внешним постоянным током в определенном диапазоне.

Инновации Ханчжи, основанные на традиционной технологии феррозондовых преобразователей

Существующие феррозондовые датчики тока имеют проблемы, связанные со сложной конструкцией, высокой стоимостью и невозможностью реализовать широкополосное обнаружение тока, что в определенной степени ограничивает их популяризацию. После многих лет кропотливых исследований, Шэньчжэнь Ханжи Точность компания изобрела многоточечную технологию нулевого магнитного потока, опубликованную на сайте IEEE: https://ieeexplore.ieee.org/document/8601521 .Посредством замкнутого контура управления нулевым магнитным потоком магнитного потока возбуждения, магнитного потока постоянного тока, магнитного потока переменного тока и высокочастотного магнитного потока реализовано управление постоянным током и высокочастотным током. Помимо точного обнаружения переменного тока, точность определения тока датчика повышается, а стоимость производства датчика снижается.

Многоточечная система управления технологией нулевого магнитного потока, включая модуль возбуждения, модуль управления магнитным потоком возбуждения с замкнутым контуром и модуль многопоточного управления с замкнутым контуром.

Ток Id в проверяемой цепи создает магнитный поток постоянного тока, магнитный поток переменного тока и высокочастотный магнитный поток. Генератор возбуждения выводит сигнал переменного напряжения заданной частоты в блок возбуждения для возбуждения блока возбуждения для создания магнитного потока возбуждения. Магнитный поток возбуждения обнаруживает магнитный поток постоянного тока, генерируемый измеряемым током Id, и выдает сигнал магнитного потока постоянного тока, соответствующий магнитному потоку постоянного тока.