磁补偿式电压电流传感器及其应用.pdf

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1、-18-《国外电子元器件》2000年第6期2000年6月!新特器件应用磁补偿式电压电流传感器及其应用国防科技大学机电工程与自动化学院张文娜MagneticCompensationVoltage/CurrentsensoranditsApplicationZhangWenna摘要：磁补偿式电压电流传感器主要用于电压、电流、功率、频率、阻抗或波形等电参数方面的测量。本文介绍了成都晶峰电子有限公司生产的磁补偿式电压、电流传感器的原理与用途，阐述了它们在电气参数测试系统中的应用。关键词：电压传感器；电流传感器；信号交换分类号：T~811文献标识码

2、：B文章编号：1006-6977(2000)06-0018-02偿式电压传感器的工作原理如图1所示。1.引言磁补偿式电压传感器和电流传感器的工作原理电参数的测量主要是电压、电流、功率、频率、阻是一样的。根据安培定律，原边被测电压U通过串1抗与波形等参数的测量。对于强电信号的参数测量接限流电阻R，转换成I，I将产生磁场B，并通111N11涉及到信号的交换，可以采取的方法很多，这里介绍过I产生的磁场B进行磁补偿后保持磁平衡状2N22利用磁补偿式电压、电流传感器进行信号交换的方态，即I，所以I。当N确定1N1=I2N22=I1N1N21/N2法

3、。该方法主要具有如下优点：后，I正比于I，I通过R转换成电压输出信号。212m!原边与副边高度绝缘；霍尔器件~则始终起着检测零磁通的作用。当输入!可同时测量交流、直流和脉动电流；U1为直流电压时，可以获得直流电压输出；当输入!采用微型化设计、尺寸小、重量轻；U1为交流电压时，可以获得跟踪的交流电压输出。6!可靠性高，MTBF一般为10h；3.在电力系统状态监测中的应用!精度可以达到0.02%；!跟踪速度：di/dt"50A/!S；电压、电流传感器在强电信号参数测试中有着!响应时间：#1!S；广泛的应用，因为它们可以在被测电路与测试系统!具

4、有优越的性能价格比。之间实现物理上的隔离，这对于测试系统的安全性另外，如果将磁补偿式电压、电流传感器配合标有重要意义，由于它能使测试系统与被测设备之间准输入输出的真有效值AC/DC转换器，则可以与的连接方式变得简单，因此对于大电流的测试显得微机相连。因此其应用范围更为广泛。尤为突出。电流传感器与被测电路无直接的电的联目前生产这类传感器的厂家较多，下面以成都系，且安装较为方便，测量准确度一般可达到晶峰电子有限公司的产品为例对磁补偿式电压、电0.05%"1%。如果采用各种补偿电流传感器则可流传感器的工作原理及应用进行较为详细的阐述。2.磁补偿

5、式电压、电流传感器原理磁补偿式电压、电流传感器是一种先进的能隔离主回路与控制回路、能检测从直流到100k~Z正弦与非正弦周期量电压、电流值的高科技模块化产品，其副边能真实地反映原边的波形。磁补偿式电压传感器主要应用于2500V以下电压等级的直流、交流、脉冲和不规则电流的测量、控制和保护。磁补图1磁补偿式电压传感器原理图磁补偿式电压电流传感器及其应用-19-电流I相匹配，即R。11=U1/I1经过传感器变换后的信号一般需要进行调理，以适合于A/D转换和计算机处理。计算机处理包括电压、电流、频率等参数的计算以及波形的分析。该传感器的跟踪速度很

6、高，能保证很小的输入输出相位偏移，这是用于波形分析的前提条件。4.结束语由于磁补偿电压、电流传感器所具有的特点，尤其是其电气隔离和高跟踪速度等特点，使得磁补偿图2电力系统状态监测系统原理框图式电流、电压传感器在电力系统的微机监测、交流变使测量准确度提高到0.002%，测量范围亦可达到频调速器、新型逆变器、整流器、焊接设备、安全电200kA。源、铁路信号监控、数控机床、铁路机车、无轨电车、用于电力系统设计的系统电路原理框图如图2工业自动化控制等领域中得到广泛的应用。所示。该系统硬件中的电压、电流传感器用于拾取参考文献电压、电流信号，并将其转

7、换为标准电压信号输出。1.张福学.1996/1997传感器与执行器大全[M].根据波峰因素，测量电阻Rm应在40!200"北京.电子工业出版社.1997.474-482内选取，当测量电阻Rm=200",I2=25mA时，测量2.李颂伦.电气测试技术[M].西安.西北工业大电压输出为5V。学出版社.1992.115-130对于电压传感器而言，原边电阻R决定传感器咨询编号：!!!"!"1的最佳精度，其值应与测量的额定电压U及原边1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接17页)和中频

8、AGC的静态电压，无信号输入条件下，射频AGC电压应为5.5V，中频AGC电压应为5.0V，此时接收机增益最大；随着中频输入信号的增强，射频AGC电压降低，中频AGC电压升高(因中放为反向型A