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磁通门电流传感器的精度为什么要比霍尔更高?

磁通门电流传感器的精度为什么要比霍尔电流传感器更高?
Q什么是磁通门道理?
磁通门道理其实质是易饱和磁芯在激励电流的作用下电感量随激励电流大小而变化,而电感量的变化导致磁通量的变化,磁通量就像门一样被打开或关上,因此被形象的称之为磁通门道理(Flux Gate)。

当被测量的电流Ip=0时,磁芯中完整的激励电压信号,以及线圈内的激励电流,如下所示:
当被测量电流Ip≠0时(此图为Ip>0),激励电流Ish和外界电流Ip同时作用于磁芯,其饱和会提前,电感量会提前减小,或者说电流波写油分廖不再对称,有偶次谐波电流产生。

其不对称的程度,取决于被测电流Ip的大小,通过对电流Ish的波形进行处理,我们可以得到与Ip电流成比例的电压或电流信号,这就完成了对电流Ip的测量,即为磁通门电流传感器的开环道理。

闭环磁通门的道理:
如果将磁通门激励电流产生的二次谐波信号放大后驱动补偿线圈,使得聚磁磁芯中的磁通与原边电流产生的磁通相互抵消,保持为“零”,即所谓“零磁通”状态。如下图,则称之为闭环磁通门电流传感器,如下图所示(此处的磁通门探头的作用与霍尔元件是一样的):
磁通门电流传感器从结构上分各种形式,下面是几种*常见的样式:

a 单磁环:通常测直流或低频,量程有限
b 双磁环:交直流均可测,AC+DC模式
c 多磁环嵌套:业界*高精度,*纯净的电流测量方式
d 屏蔽双磁环:磁探针(相当于小磁环)
由于磁通门特有的超高磁灵敏性,基于磁通门道理的电流传感器也具有了独特的特点:
高灵敏性,测量精度比普通霍尔道理高很多,又因为磁通门探头基于磁性材料,具有远比霍尔道理更稳定的温度特性。

Q磁通门电流传感器的精度为什么要比霍尔电流传感器更高?
原因一:磁通门道理的高灵敏性。
原因二:闭环磁平衡技术,输出严格按照匝比对应关系。
原因三: 磁通门道理使用整体磁芯,不带任何气隙,因此无漏磁,亦没有位置误差。
原因四:双磁通门探头设计,补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响,输出更干净。
原因五: 零点失调offset更小,并且可微调。

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