碩亞科技socan漏電流傳感器應用

SLD系列直流漏電流傳感器原理
·原理：
SLD系列傳感器是以非接觸測量方式，基于零磁通原理，將輸入的直流電流調制成變化的交流信號，采用集成運算放大器進行檢波，放大，反饋等信號處理，使傳感器輸出與被測直流電流成比例的模擬直流電壓信號，以便測量儀表或計算機進行顯示或處理。
·特點：
真正實現了"簡便"、"可靠"、"快速"、"在線"、"無害"、"直接"地檢測直流接地的目標。具有溫漂小，線性度高，負載能力強等特點。
·應用領域：
廣泛地應用于發電廠，變電站（所），通訊系統等直流系統的絕緣監測以及直流電流的差值測量，mA級微小電流的穿孔式，隔離式測量等等。是構成新一代直流絕緣監察裝置的關鍵性測量部件。
·產品的主要技術內容及基礎原理論述：
直流漏電流傳感器是利用磁調制原理與磁平衡機理的有機結合，是用磁調制器來完成鐵芯中直流磁場強度為零（即直流安匝平衡）的檢測工作，并通過一自動控制系統來維持直流安匝的行動平衡。
磁調制器是應用磁性材料的B-H曲線具有對稱的非線性關系的特點，將鐵芯中直流磁勢的變化變成其輸出電壓頻譜中的偶次諧波分量的變化。將其解調后，可變為一直流電壓的變化。由于直流電壓和電流都可以轉換為直流磁勢，因此，包括解調部分在內的磁調制器本身也就是一個磁調制型的直流放大器。和其它的調制型直流電流放大器相比較，該放大器具有低噪聲，低漂移以及沒有可動部分，使用壽命長，工作可靠，維護簡單等一系列優點。
鐵磁物質的磁性質，一般以縱座標表示磁感應強度B，橫座標表示磁場強度H，這樣做出的曲線稱為物質的磁化曲線或簡稱為B-H曲線。如圖1-1

圖1-1

在鐵芯受到交變磁化時，磁場強度循環的在正的極大值Hm與等大負值-Hm間變化。基于以上原理，我們研制的LDCS直流漏電流傳感器的原理框圖如圖1-2所示：

圖1-2

振蕩磁調制器主要是由鐵芯和振蕩電路構成。鐵芯I上繞有交流振蕩激磁繞組W~，直流激磁繞組W_（即輸入）和檢測繞組Wb，如圖1-3。

圖1-3
：如鐵芯只用對稱的交流安匝去激勵，則其磁通的頻譜中將只有奇次諧波分量，沒有偶次諧波分量，在Wb兩端的電壓中，也沒有偶次諧波分量。

圖1-5
如在交流磁化的同時又加入直流磁化，使鐵芯中產生直流磁場強度Ho，則交流磁化時，將不是從H=0開始進行磁化，而是從Ho開始磁化，這也相當于鐵芯磁化曲線從軸位移了Ho（如圖1-5所示），也就是說，該曲線不再具有對稱的關系。這時還是用對稱的交流安匝去激勵鐵芯，其磁通產生非對稱的失真，即磁通中將含有偶次諧波分量。這樣，鐵芯在受到對稱交流磁勢激磁的條件下，有直流磁場存在其磁通的頻譜中就有偶次諧波分量的存在。反之，磁通中偶次諧波分量的大小和有無也就反映了直流磁場的大小和有無，直流漏電流傳感器就是利用這種直流磁勢和磁通中的偶次諧波關系而設計的。
解調檢波器是由集成運算放大器構成的，其作用就是檢出與直流磁勢和磁通中的偶次諧波的量值，送入積分運算放大器進行無差調解處理，通過反饋線圈來平衡輸入的直流磁勢，使鐵芯中的直流磁勢趨于零。此時運算放大器輸出的電壓信號正比于輸入的直流量值，以達到檢測的目的。其產品的主要技術指標如表1所示。
表一:SLD系列直流漏電流傳感器
型 號 SLD1-10mA SLD1-20mA SLD1-50mA SLD-100mA
額定輸入 ±10mAT ±20mAT ±50mAT ±100mAT
測量范圍 0～±20mAT 0～±40mAT 0～±100mAT 0～±200mAT
額定輸出 ±5V200mAT
工作電壓 ±12～15V
消耗電流 ＜±13mA
精確度 ±1%
線性度 ±1%
失調電壓 ＜±50mV
溫度漂移 ＜±0.02%/℃
分辨率 10uA
頻帶寬度 DC
絕緣耐壓 3KV RMS/50Hz/1分鐘
負載阻抗 RL＞5KΩ
抗干擾特性 ＜±5mV當H=50A DC/M 時
工作環境溫度 -10～+70℃
儲存環境溫度 -25～+85℃
重量 105g
本產品主要由鐵芯及線圈電路板，外殼三部分組成，其外形尺寸如
圖1-6
鐵芯采用高導磁的坡莫合金軟磁材料繞制而成，電路板采用SMD技術加工而成，最后通過灌封環氧樹脂將鐵心線圈，電路板和外殼封裝在一起。其產品的生產工藝易于批量生產。
2、項目產品的主要技術性能指標與國內、國外同類產品先進技術指標的比較，我們的產品主要在溫度的穩定性，抗外磁場干擾，線性度及對稱度方面優于其它同類產品。

SLD系列直流漏電流傳感器的測試
。主要功能和參數的測試
1.失電保護
給正電源或負電源某一個失電后, 傳感器的輸出端自動為零輸出.
2.正、負電源誤接反保護
當正電源和負電源相互接反了, 傳感器會自動停止工作, 輸出端自動為零輸出,從而不會損壞器件.
3.溫漂測量
溫度補償的參數設計直接關系到傳感器的穩定性,當環境溫度變化時, 傳感器會自動調整輸出在指標的范圍內，一般是比較常溫和到65度時的溫漂變化。
4.抗靜態磁場干擾
也就是抗地磁和周邊磁場的能力.傳感器工作在零位的時候,將傳感器進行空中任意方位的變動,看其最大的變化量.
5.輸出端的抗干擾
在輸出端連接一條20米左右的雙線，在線旁啟動手電鉆，給輸出線干擾信號，觀察輸出端的變化。如果出現高電位，側輸出抗干擾不行。
6.抗輸入干擾的能力
傳感器正常工作時,將一個帶有磁性的金屬條放入穿孔中,看其變化量的大小.
7.線性度
測量輸入0-10mA時的輸出值，測量點為0、10%、50%、80% 、100%五個，由于設計中采用了比較儀的原理,又有閉環返饋回路,使其線性度可達0.1%.
8.抗輸入沖擊能力
當受到輸入電流達5A沖擊時,輸出飽和. 一旦斷掉這種大電流后,傳感器會自動恢復原來狀況左右，一般在100mV以內.
9.室飄
在沒有信號輸入時,將輸出調到零，觀查24小時內的輸出端的變化。
本產品其外形尺寸如圖1
圖1








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