為了消除傳感器調(diào)整穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)偶次諧波磁場的影響，可以考慮在雙探測線圈零磁通檢測中再增加磁環(huán)T、T.,其產(chǎn)生的激勵(lì)電壓的相位與基波相差90%,這樣,磁環(huán)T、T2與磁環(huán)T、T,產(chǎn)生的偶次磁場(相位相差180%)將被有效抑制。圖3所示電流互感器的輸出處理單元將平衡后的補(bǔ)償電流信號(hào)轉(zhuǎn)換放大為與被測直流大電流成線性的直流電壓信號(hào)，作為標(biāo)準(zhǔn)的反饋信號(hào),該傳感器對應(yīng)0 ~ 100A的被測電流產(chǎn)生0 ~10V的反饋電壓,將大電流標(biāo)準(zhǔn)的反饋電壓由mV級提高到了10V,解決了高精度大電流標(biāo)準(zhǔn)研制的一個(gè)關(guān)鍵性問題和難點(diǎn)。
2 零磁通電流傳感器在100A直流電流標(biāo)準(zhǔn)源中的
應(yīng)用
100A直流電流標(biāo)準(zhǔn)源設(shè)計(jì)方案如圖6所示。
標(biāo)準(zhǔn)源輸出功能由誤差比較放大單元、功率放大單元、負(fù)載和零磁通電流反饋環(huán)節(jié)構(gòu)成的模擬閉環(huán)和由A/D采樣、微處理器、可調(diào)直流基準(zhǔn)構(gòu)成的數(shù)字閉環(huán)組成。零磁通電流傳感器上產(chǎn)生的直流電壓信號(hào)，直接反饋給誤差比較單元，與給定的基準(zhǔn)值比較,達(dá)到穩(wěn)定功率放大器輸出電流的作用。同時(shí),數(shù)字閉環(huán)通過24位A/D轉(zhuǎn)換器對已經(jīng)進(jìn)人模擬穩(wěn)態(tài)的零磁通電流傳感器的反饋電壓進(jìn)行采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換，微處理對轉(zhuǎn)換獲得的數(shù)字量與鍵盤設(shè)置狀態(tài)獲得的數(shù)字量進(jìn)行比較，由微處理器將差值輸出給可調(diào)直流基準(zhǔn)單元,對模擬閉環(huán)的給定量進(jìn)行微調(diào),從而使輸出電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)，保障標(biāo)準(zhǔn)電流的高精度指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)源的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)使用溫度 一10clC～45℃ ；
(2)相對濕度小于80％ RH；
(3) 電源220V±10％ ，50Hz；
(4) 電流輸出范圍0～100A；
(5) 電流輸出不確定度1×10-4。
結(jié)論
通過零磁通電流傳感器在電流標(biāo)準(zhǔn)源中的成功應(yīng)
用,驗(yàn)證了采用零磁通檢測原理測量大電流技術(shù)的合理性與可行性,目前由于受鐵心材料的限制,電流測量精度還有待提高