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大电流传感器的精谁校正方案

2022-07-29 10:17:07

     电动汽车、光伏逆变器、储能系统的功率等级不断提升,精准监测控制系统的工作状态,尤其对系统中高达数十、甚至数百安培的电流进行精密测量是不少工程师面临的全新挑战!


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    研发工程师从市场上选择电流传感器植入自己产品的时候,往往会担心产品的性能和精度,特别是在各种复杂的应用场景下,系统是否能达到设计的要求。这就需要系统在保持足够高可靠性的同时,对采集到的数据进行修正,以真实反映变化的电流。

    下图为某双向DC-DC电源模块示意图,图中红色圆圈●标识位置均为电流测量传感器,配合电压测量传感器以实现实时功率、效率等参数的精准测量。


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     电流测量的方法有很多种,每种方法都有各自的特点,适用场合也不同,常用电流传感器包括取样电阻、霍尔、磁通门、罗氏线圈等不同的类型。 


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精密取样电阻


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高精度磁通门


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霍尔电压


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     选择电流传感器的因素也很多,包括交、直流的量测、工作频率范围,动态性能、响应速度、线性度、过载能力、隔离和安全、体积、安装和维护性等等。

     高精度的大电流基准源是保证电流传感器校准和测试精度的基础,然而工程师发现找到满意的电流源越来越困难:

     一方面电流的范围大,万分之级别精度非常具有挑战;另一方面现实工况往往是波动范围极大的动态电流,要求直流、交流兼备且大、小电流时均具有良好的精度。而且市场上的电流标准源价格昂贵且性能单一,通常不会在研发部门配备。


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电流传感器标定和校验框图


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待测互感器


是德科技APS系列先进电源系统,单机大电流达800A,0.04%的读数精度,内置任意波形可输出正弦波、方波、扫频等各种波形,同时200Ksa/s、18比特高精度采样的测量能量,成为越来越多毫欧、微欧精密电阻校准,电流互感器校验,超导材料验证,熔断器、继电器、线束和端子等大电流、低电阻测试的选择。


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     在对分流器测试过程中,为了避免持续大电流导致被测产品的温升,APS先进电源系统输出100A,1mS电流脉冲,通过设置占空比,平均电流仅仅474mA。如下图:


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