帶有校準(zhǔn)繞組的直流電流傳感器 

超穩(wěn)定高精度電流傳感器 

集成本體：DS、DM和DL系列

引言 

在Danisense，我們?cè)O(shè)計(jì)和制造基于磁通門原理的高精度直流電流傳感器（DCCT），用于測(cè)量各種直流和交流電流，滿足高要求的應(yīng)用需求。 

通過(guò)下圖所示的閉環(huán)操作實(shí)現(xiàn)高精度水平，先進(jìn)的電子設(shè)備通過(guò)補(bǔ)償繞組Ns通入次級(jí)電流ls，以補(bǔ)償通過(guò)主母線Np流動(dòng)的測(cè)量電流lp產(chǎn)生的磁通量，以實(shí)現(xiàn)零磁通操作。次級(jí)電流ls因此代表了按主母線和次級(jí)繞組匝數(shù)比縮小的初級(jí)電流lp（ls=lp*Np/Ns）。

在某些電流測(cè)量應(yīng)用中，由于安全考慮、系統(tǒng)控制問(wèn)題、在給工廠供電前進(jìn)行系統(tǒng)自檢的必要性等原因，需要在不施加任何主電流的情況下檢查DCCT的正常運(yùn)行。另一種應(yīng)用需求極高的精度，因此在每次測(cè)試/實(shí)驗(yàn)前都需要重新校準(zhǔn)DCCT，而無(wú)需從測(cè)試設(shè)置中移除傳感器，也無(wú)需施加精確已知的全量程主電流。在這兩種情況下，通過(guò)引入所謂的“校準(zhǔn)繞組”Ncal，可以注入已知且較小的校準(zhǔn)電流lcal來(lái)創(chuàng)建精確模擬主安培匝數(shù)lpNp產(chǎn)生的磁通量，并產(chǎn)生次級(jí)電流ls=lcalNcal/Ns。

在以下章節(jié)中，我們將討論使用帶有校準(zhǔn)繞組的DCCT的所有應(yīng)用細(xì)節(jié)和我們的建議。

描述 

校準(zhǔn)繞組是一種主繞組，對(duì)于在不施加額定主電流的情況下測(cè)試和校準(zhǔn)電流傳感器非常有用。這是因?yàn)樾?zhǔn)電流比母線電流小得多。 

校準(zhǔn)繞組的匝數(shù)通常在100到3000之間。校準(zhǔn)電流計(jì)算為所需主電流除以校準(zhǔn)繞組的匝數(shù)?？梢栽诓徊鹦秱鞲衅鞯那闆r下進(jìn)行測(cè)試和校準(zhǔn)。 

帶有校準(zhǔn)繞組的DCCT版本也在Danisense產(chǎn)品手冊(cè)的第2.3.2.1.2章中描述，下面全文呈現(xiàn)：

帶有內(nèi)置校準(zhǔn)繞組的DccT的處理建議

1、驅(qū)動(dòng)源

驅(qū)動(dòng)源必須是具有高輸出阻抗的恒流發(fā)生器，不僅在直流下，而且在更高頻率下也是如此。當(dāng)負(fù)載低電阻時(shí)，校準(zhǔn)繞組會(huì)作為傳感器頭部的磁短路，這可能導(dǎo)致振蕩。匝數(shù)增加時(shí)，問(wèn)題會(huì)變得更糟。 

如果電流源本身沒(méi)有足夠的阻抗，可以在輸出端串聯(lián)電阻和/或電感。電阻通常應(yīng)在10到100歐姆范圍內(nèi)。電感在大約1kHz時(shí)必須具有相同的阻抗。值必須針對(duì)不同的應(yīng)用確定。驅(qū)動(dòng)源必須能夠處理高感性負(fù)載。 

校準(zhǔn)后，校準(zhǔn)繞組的兩個(gè)端子必須斷開(kāi)，使繞組懸浮。這是為了避免在正常操作期間影響傳感器精度的任何干擾。它還可以保護(hù)驅(qū)動(dòng)源不受來(lái)自校準(zhǔn)繞組的潛在電壓尖峰的干擾或破壞。

2、傳感器的有限帶寬

使用帶有校準(zhǔn)繞組的傳感器的用戶必須意識(shí)到，與沒(méi)有校準(zhǔn)繞組的同類型傳感器相比，它們的帶寬有所降低。這是因?yàn)槔@組之間的雜散電容，即使是開(kāi)路端，這些電容器也會(huì)導(dǎo)致干擾頻率響應(yīng)的假電流。匝數(shù)越多，帶寬越低。示例： 

DS200-CD100的帶寬略高于1MHz，幾乎與DS200相同。 

DS200-CD600的帶寬約為100kHz。 

DM1200-CD3000的帶寬約為10kHz，而DM1200的帶寬為400kHz。 

這些數(shù)字只是指示性的，非常依賴于繞組的制造精度。 

有關(guān)帶有校準(zhǔn)繞組的各種傳感器的頻率響應(yīng)示例，請(qǐng)參見(jiàn)最后一頁(yè)。

3、在母線上不移除DCCT的情況下進(jìn)行校準(zhǔn) 

使用校準(zhǔn)繞組的一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)是可以在原地校準(zhǔn)傳感器，這意味著不需要拆卸，這在某些情況下可能非常麻煩和耗時(shí)。 

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)過(guò)程中，請(qǐng)確保主母線中沒(méi)有電流流動(dòng)。 一些電源即使關(guān)閉也有某些漏電流。

4、給傳感器加負(fù)載 

由于校準(zhǔn)繞組是一個(gè)額外的繞組，消耗的功率與次級(jí)繞組相同，因此在校準(zhǔn)期間傳感器會(huì)比正常操作時(shí)更熱。這可能導(dǎo)致比主電流來(lái)自母線時(shí)稍微差一些的線性誤差。

相反，如果母線沒(méi)有理想地放置在中心孔中，使用校準(zhǔn)繞組可以使線性誤差更低。

Danisense帶有校準(zhǔn)繞組的DccT現(xiàn)有范圍

Danisense提供了一系列帶有校準(zhǔn)繞組的傳感器，這些傳感器帶有DSUB連接器，并與DSSlU-6-1U一起使用。范圍包括以下產(chǎn)品：

 ·DS200ID-CD100

100匝，400mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 40A 

·DS200ID-CD1000

1000匝，300mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 300A

 ·DS600ID-CD100

100匝，400mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 40A

·DM1200ID-CD3000 

3000匝，500mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 1500A 

·DL2000ID-CD100

100匝，400mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 40A 

注意：DM1200ID-CD3000不應(yīng)用于需要準(zhǔn)確測(cè)量高于1kHz頻率的交流電流的應(yīng)用，因?yàn)闇y(cè)量帶寬有限。所有用紅色文本標(biāo)記的傳感器都可以進(jìn)行全量程校準(zhǔn)。

所有上述傳感器都與DSSlU-6-1U兼容，校準(zhǔn)電流可以通過(guò)后部的黃色4mm香蕉插頭單獨(dú)施加。通過(guò)串聯(lián)繞組，最多可以同時(shí)校準(zhǔn)六個(gè)DCCT，使用相同的電流。除了DSUB連接器中可用的帶有校準(zhǔn)繞組的傳感器列表外，以下傳感器的校準(zhǔn)繞組可用BNC插頭：

·DL2000ID-CB100

100匝，400mA連續(xù)電流 - 等效主電流 +/- 40A

帶有校準(zhǔn)繞組的各種傳感器的頻率響應(yīng)示例