隨著光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和新能源技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，光伏發(fā)電并網(wǎng)、電動(dòng)汽車充電站、微電網(wǎng)等眾多直流系統(tǒng)將會(huì)得到大量應(yīng)用，而這些直流系統(tǒng)經(jīng)常是高度非線性的，這給測試和計(jì)量工作帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。為了解決這些系統(tǒng)直流測試中帶來的新問題，有必要研制出更高穩(wěn)定性、更高精度的電流傳感器，基于磁調(diào)制原理的電流傳感器就是磁調(diào)制器其中一種。

一磁調(diào)制器原理

　　在一個(gè)鐵芯中同時(shí)繞制直流電流與交流電流，電流產(chǎn)生的磁場可以讓鐵芯交替進(jìn)入飽和狀態(tài)，由于鐵芯材料的B-H曲線是對(duì)稱非線性曲線，交流電流可以讓鐵芯的感應(yīng)電壓中產(chǎn)生激勵(lì)的高次諧波，當(dāng)鐵芯中繞制的直流電流為零時(shí)，鐵芯的感應(yīng)電壓中只存在奇次諧波;當(dāng)直流電流不為零時(shí)，感應(yīng)出的電壓不只含有奇次諧波也含有偶次諧波。其中偶次諧波的幅值和相位與被測電流的大小和方向有關(guān)，因此可以用偶次諧波來表示被測電流。

圖1 磁調(diào)制器原理圖

　　    W_e為激勵(lì)繞組， W_s為信號(hào)繞組， W_D為檢測繞組，激勵(lì)繞組根據(jù)信號(hào)源的不同還分為三角波恒流源、方波恒流源和正弦波恒流源，激勵(lì)繞組要求W_e*I_e足夠大，要大于H_s，以確保鐵芯能夠進(jìn)入充分飽和狀態(tài)。

圖2 鐵芯的磁滯曲線

二磁調(diào)制器的零誤差

　　磁調(diào)制器零誤差包含零點(diǎn)漂移和零位偏置，零點(diǎn)漂移是磁通門的輸出電壓在一段時(shí)間內(nèi)的誤差情況，是誤差對(duì)時(shí)間的函數(shù)；而零位偏置是磁通門在不同溫度下輸出的誤差情況，是誤差對(duì)溫度變化的函數(shù)。對(duì)于磁調(diào)制器而言，當(dāng)無信號(hào)輸入時(shí)，其檢測線圈也會(huì)有極小數(shù)值的輸出，這就是我們所說的零位偏置。通過激勵(lì)線圈的調(diào)節(jié)以及電位器的調(diào)節(jié)，可以減小這部分零位偏置。

01磁調(diào)制器固有的零誤差

　　磁調(diào)制器的固有零誤差主要是由鐵芯的磁滯損耗帶來的，根據(jù)磁滯回線的形狀可以看出，鐵芯正向飽和與反向飽和的進(jìn)程不是對(duì)稱的，這是磁調(diào)制器固有零誤差的主要來源。

02磁調(diào)制器外部的零誤差

　　磁調(diào)制器外部零誤差主要是指由于電路或者外部環(huán)境干擾下造成的磁調(diào)制器的誤差。具體分析而言，主要包括兩部分：一是激勵(lì)線圈中的源本身不可能是完美的奇諧函數(shù)，總會(huì)存在不對(duì)稱的偶次諧波分量；二是外部環(huán)境總是存在弱小的雜散磁場，其也會(huì)產(chǎn)生偶次諧波分量。

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