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基于微电子机械系统的光学电流传感器原理与设计

O引言随着电力工业的迅速发展与电力传输容量的不断增加,运行电压等级也随之增高。作为一种监测与测量装置,传统的电流互感器己经暴露出越来越多的缺点,如绝缘结构复杂、充油易爆炸、易受电磁干扰、铁心易饱和、耗费材料多、造价高等。近年来光学电流传感器(optieal eurrent sensor,oes)的发展很好地解决了传统电流互感器的多种问题〔’一8],但是仍然存在着易受环境温度影响、测量精度和长期稳定性难以保证等不足[9]。本文提出一种基于MEMs(而ero一eleetronic mechanic system)技术的新型光学电流传感器(MEMS一oCS)。与常见的由Rogowsh线圈和数字积分器构成的电子式电流互感器不同「’“],MEMs- OCS利用Rogowski线圈将高压交流信号以感应电流的形式引入到MEMS扭转微镜的线圈中,当镜面转轴平行于输电导线且近距离放置时,镜面将在电磁力矩的作用下绕轴摆动,采用对角度非常敏感的光束祸...  (本文共6页) 阅读全文>>

《电源世界》2007年03期
电源世界

新一代闭环电流传感器

1引言随着现代电力、电子系统的发展,特别是太阳能、风能等绿色能源的不断兴起,对检测电流的手段和要求也越来越高,像太阳能、风能逆变器往往都是运行在条件比较恶劣的户外环境中,这样就要求电流传感器在不同的环境中仍旧能够保持优良的特性。目前市场上的电流传感器非常之多,从工作原理上来分可以分为开环和闭环二种,所谓开环是把霍尔电势做简单的放大,直接传输到检测设备,其成本低,但精度和温度漂移等特性很差,这就决定了其应用的局限性。目前中高端产品中用的最多的是闭环式霍尔电流传感器,采用霍尔磁平衡式原理。司闭环式电流传感器的原理图。嚣{黑肯黑夕图1 2新一代磁片式电流传感器德国VAC公司在传统的闭环霍尔电流传感器的基础上,采用具有专利技术的非晶软磁片替代了传统的霍尔片,从而获得了更为优越的性能,测量范围从几安培到几百安培,部分峰值电流超过IO00A,其应用领域广泛,包括:高速驱动、UPS不间断电源、逆变器、逆变焊机等各种大功率开关电源。图l是VAC...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电声技术》2019年04期
电声技术

电流传感器技术发展与探索

在整个物理界中,电流是一种最简单的物理到电磁场。经过对电流方法的检测,能够在第一时量,在日常生活中对电流测量有着非比寻常的作间检测和对整个系统或者机器设备进行保护,对当用。物理家和电气工程师在很长的一段时间里对今企业来说,电流传感器对现在的电流测量产品来电流进行精细的测量。在20世纪70年代,分流被说扮演的角色已经越来越重要[2]。用来电流的量测;在20世纪初,电流变压器和罗氏1高精度高隔离电流传感器线圈被用来电流的量测。20世纪20年代[1],高精确度比较高的直流变压器和利用磁效应的磁性电高精度高隔离电流传感器的供电方式是应用流场传感器被用来测量大直流电流。20世纪40年10 V单电源进行充电,输出电压从0 V到3 V,稳定代,半导体技术的发展已经越来越成熟,也已经被的零电流输出为1. 5 V,因此,当高精度高隔离电流很多企业使用,以霍尔效应为基础的霍尔感应单元传感器采用5 V电源供电时,其输出可以在单片机电流传感器在20世纪...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理通报》2016年11期
物理通报

虚实结合的电学实验创新——无线电压、电流传感器的设计原理

电流和电压的测量在高中物理实验中是非常重要的,在《物理·选修3-1》的“恒定电流”一章中,有大量的课堂演示实验和学生实验,都需要对电流和电压进行测量.在传统的教学工具下,使用老式的磁电式电表来测量电流和电压.在DISLab出现后,可以使用电流、电压传感器来进行测量.但是,上述方法中的任何一种,都存在着缺点.1原有测量仪器的缺点1.1磁电式电表的缺点传统的磁电式电表应用电磁原理工作,驱动指针运动,是依靠指针在面板上停留位置来显示电流和电压大小的电表.这类电表的显示方式是纯模拟(指针的偏转角度),形象直观,不需要任何的翻译或解释.但实验室常用的磁电式电表都由小量程的电流表G(表头,也叫灵敏电流计)改装而成,其内阻并不太理想.一般电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻大约为3 000Ω,因此在测量时,电流表的分压以及电压表的分流必然会带来实验误差.再者,实验室所用电表表盘太小,用于学生实验尚可,但若用于课堂演示却无法得到良好的效果,即使是...  (本文共3页) 阅读全文>>

《仪表技术与传感器》2016年12期
仪表技术与传感器

泄漏电流测量用高精度电磁式微电流传感器的研制

0引言通过在线监测技术可以获得高压电机、电力电缆、避雷器等电气设备的绝缘状态,而在线监测的关键技术是泄漏电流的测量。由于泄漏电流的数量级均在几μA到几十μA,普通的小电流传感器难以满足需求。因此,研制一种高精度的微电流传感器对电气设备绝缘状态的在线监测具有重要意义。对于微电流传感器的研究始于20世纪50年代,之后很多学者在提高灵敏度和带宽方面对微电流传感器进行了改进。2008年,华中科技大学采用整合两个罗氏线圈的方法提高了微电流传感器的灵敏度,实现了高频脉冲信号的可靠检测。2010年,重庆大学研制的无源微电流传感器,综合应用软硬件抗干扰以及锁相倍频跟踪技术,解决了有源电流传感器存在零漂的技术难题,检测范围为0.1 m A~1 A。目前研制出的微电流传感器虽然精度及灵敏度有了很大的提高,但是仍旧无法准确测量几十μA的泄漏电流。针对上述问题,从单匝穿心式电流传感器原理入手,并对输出的微弱信号进行处理,利用频谱分析法测量传感器的误差。...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电工技术》2001年08期
电工技术

智能化高压电器的仪用电流传感器——“智能化高压电器”之三

O前言 现代电网发展的第l个特点是大容量、高电压。国外输变电设备电压已达到loookV,我国从20世纪80年代开始进入大电网、超高压时期,输变电设备电压已达500kV,随着西北地区黄河上游水电的深度开发,国家电力公司已批准建第l条750kV输电线路。 现代电网发展的第2个特点是小型化、紧凑化。由于社会进一步发展,大城市对电力的需求持续增加,必须将高电压引入到城市中心来满足这种持续增长的需要。日本已将500kV系统引入城市中心部位,建设了地下变电站。它处于高层建筑地下,有效地利用了空间。 现代电网发展的第3个特点是配电系统自动化,即电网运行的保护、控制、监测、故障预测、通讯和记录的自动化。随着计算机广泛应用和通讯技术、传感技术的飞跃发展,电力系统控制保护技术也发生了重大变化,如传统的电磁式继电保护转变为微处理机分级监控保护,在电网中心系统管理下,实现分级管理,组成智能化远动终端(即RTU)。 由于电流传感器(CT)在电力系统控制保...  (本文共2页) 阅读全文>>