【導讀】電動(dòng)汽車(chē)、光伏逆變器、儲能系統的功率等級不斷提升,精確監測控制系統的工作狀態(tài),尤其對系統中高達數十、甚至數百安培的電流進(jìn)行精密測量是不少工程師面臨的全新挑戰!
研發(fā)工程師從市場(chǎng)上選擇電流傳感器植入自己產(chǎn)品的時(shí)候,往往會(huì )擔心產(chǎn)品的性能和精度,特別是在各種復雜的應用場(chǎng)景下,系統是否能達到設計的要求。這就需要系統在保持足夠高可靠性的同時(shí),對采集到的數據進(jìn)行修正,以真實(shí)反映變化的電流。
下圖為某雙向DC-DC電源模塊示意圖,圖中紅色圓圈●標識位置均為電流測量傳感器,配合電壓測量傳感器以實(shí)現實(shí)時(shí)功率、效率等參數的精確測量。
電流測量的方法有很多種,每種方法都有各自的特點(diǎn),適用場(chǎng)合也不同,常用電流傳感器包括取樣電阻、霍爾、磁通門(mén)、羅氏線(xiàn)圈等不同的類(lèi)型。
選擇電流傳感器的因素也很多,包括交、直流的量測、工作頻率范圍,動(dòng)態(tài)性能、響應速度、線(xiàn)性度、過(guò)載能力、隔離和安全、體積、安裝和維護性等等。
高精度的大電流基準源是保證電流傳感器校準和測試精度的基礎,然而工程師發(fā)現找到滿(mǎn)意的電流源越來(lái)越困難:
一方面,電流的范圍大,萬(wàn)分之級別精度非常具有挑戰;另一方面,現實(shí)工況往往是波動(dòng)范圍極大的動(dòng)態(tài)電流,要求直流、交流兼備且大、小電流時(shí)均具有良好的精度。而且,市場(chǎng)上的電流標準源價(jià)格昂貴且性能單一,通常不會(huì )在研發(fā)部門(mén)配備。
電流傳感器標定和校驗框圖
待測互感器
是德科技APS系列先進(jìn)電源系統,單機最大電流達800A,0.04%的讀數精度,內置任意波形可輸出正弦波、方波、掃頻等各種波形,同時(shí)200Ksa/s、18比特高精度采樣的測量能量,成為越來(lái)越多毫歐、微歐精密電阻校準,電流互感器校驗,超導材料驗證,熔斷器、繼電器、線(xiàn)束和端子等大電流、低電阻測試的首選。
在對分流器測試過(guò)程中,為了避免持續大電流導致被測產(chǎn)品的溫升,APS先進(jìn)電源系統輸出100A,1mS電流脈沖,通過(guò)設置占空比,平均電流僅僅474mA。如下圖:
來(lái)源:是德科技
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