【48812】磁通门电流传感器构成及作业原理doc

  磁通门电流传感器构成及作业原理磁通门传感器是使用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱满鼓励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性联系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,经过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并发生感应电动势。使用此现状来丈量电流所发生的磁场,然后直接的到达丈量电流的意图。 1、磁通门电流传感器作业原理图1:磁通门绕组结构图下面本文以结构相对比较简单而且使用较广泛的一种单绕组磁通门进行介绍。如图1所示:环形磁芯上绕有线圈,此绕组即作为鼓励绕组又作为丈量绕组,所测电流从磁环中心穿过。图2:一般磁环B—H曲线一般磁性材料都有S形状曲线的特性,称之为磁滞回路(hysteresisloop),如图2所示。此磁滞回路曲线建立在B—H的坐标轴上,为磁性材料遭受彻底磁化与非磁化周期,图示为典型磁滞曲线的铁心,假如曲线由a点开端,此点表明最大正磁化力,至b点磁化力为零,然后下降至c点为最大负磁化力,再至d点磁化力为零,最终回来最大正磁化力的a点,此即为整个磁性周期。高导磁率、低矫顽力磁芯的磁滞回线:高u磁环的B—H曲线当咱们在磁环导线中参加电流重量后,电流所发生的磁场会使本来对称的B-H磁滞回线:参加直流的高u磁环B—H曲线假定鼓励磁场强度为:Hmcosωt,就能得到磁通门磁芯上的总磁场强度为: ……1 式中: H0——为导线电流在环形磁芯上的磁场强度; Hm——为鼓励磁场强度幅值; ω——为鼓励场角频率。则线圈中的感应电动势: ……2 式中: N——为绕组线圈匝数; S——为环形磁芯的截面积; uTd——为磁芯物质的微分磁导率。依据磁饱满特性,当H0=0时,H(t)=Hmcosωt,在磁饱满效果下磁感应强度为: ……3 式中:Ba为磁化曲线饱满段延长线在B轴上的截距,明显,B(t)是对时间轴上下对称的平顶波,依据傅里叶级数剖析,它只含奇次谐波不含偶次谐波。当外磁场H0≠0时,H(t)=H0+Hmcosωt,B(t)的表达式为: ……4 这时,B(t)成为上下不对称的平顶波,依据傅里叶级数剖析可知,它不只含有奇次谐波还含有偶次谐波。而由式2可知,E(t)和B(t)应含有类似的波形成分,因而,可以精确的经过E(t)在鼓励周期内的振幅的上下不