磁感式電流傳感器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力工業(yè)智能化、自動(dòng)化和市場化進(jìn)程的加快，對在電力系統(tǒng)中電能計(jì)量和繼電保護(hù)起重要作用的電流傳感器提出了更高的要求。目前廣泛應(yīng)用的電磁感應(yīng)式電流互感器存在著易磁飽和、頻帶窄、輸出線性度差、鐵磁諧振、含油易燃易爆、體積笨重和維護(hù)困難等諸多問題。隨著國家電網(wǎng)升級(jí)改造電壓等級(jí)越來越高，這些問題更是日漸突出并亟待解決。
　　本文正是基于上述原因?qū)﹄娏鱾鞲邢到y(tǒng)進(jìn)行研究，分別采用霍爾磁場傳感器、各向異性磁阻磁場傳感器和超磁致伸縮材料（GMM

2、）研制了三種不同的電流傳感系統(tǒng)。其中，前兩種基于磁場傳感器的電流傳感系統(tǒng)研制了獨(dú)立的傳感探頭、數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊、顯示模塊和上位機(jī)接口。采用坡莫合金和銅箔對傳感探頭進(jìn)行電磁屏蔽，能有效的消除大部分的外界電磁干擾。編寫了軟件程序?qū)Υ艌鰯?shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性擬合和標(biāo)定，分析了擬合后測試數(shù)據(jù)的誤差，研究了系統(tǒng)的重復(fù)性、精度和溫度漂移特性。
　　根據(jù)超磁致伸縮材料的原理和優(yōu)秀磁場測量特性，研制了適用于直流電流檢測的螺線

3、管傳感探頭，對螺線管的各項(xiàng)參數(shù)做了詳細(xì)的分析和計(jì)算。應(yīng)用電子散斑干涉技術(shù)（ESPI）光學(xué)原理搭建了光路對超磁致伸縮材料產(chǎn)生的伸縮應(yīng)變進(jìn)行檢測，通過CCD相機(jī)獲取散斑干涉圖像，然后在PC機(jī)上采用ESPI軟件的相減模式得到散斑條紋圖像，并應(yīng)用MATLAB軟件對散斑條紋圖像進(jìn)行條紋間距提取。根據(jù)獲得的條紋間距信息，對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和曲線擬合后最終得到被測電流與條紋間距之間的函數(shù)關(guān)系。最后對基于超磁致伸縮材料的電流傳感系統(tǒng)進(jìn)行了測試，并對測試數(shù)據(jù)