發(fā)布時(shí)間：2021-08-29 15:40

　　電氣量傳感技術(shù)是測(cè)量、監(jiān)控、管理電能使用的關(guān)鍵技術(shù),有效的電氣量測(cè)量可在工業(yè)、商業(yè)和家用能源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更好的狀態(tài)感知和能量管理,從而促進(jìn)節(jié)能減排。然而現(xiàn)有的傳感器存在許多不足,無(wú)法滿足電網(wǎng)數(shù)字化的發(fā)展需求。已有的電流傳感技術(shù)大多適用于單導(dǎo)體系統(tǒng),無(wú)法同時(shí)測(cè)量多導(dǎo)體系統(tǒng)中的電流值。不論是面向單相系統(tǒng)的雙回供電線路還是面向三相系統(tǒng)的三相電纜,在負(fù)荷正常工作時(shí),都無(wú)法在不破壞導(dǎo)體封裝的情況下逐一測(cè)量其中的導(dǎo)體,這就造成了電氣量獲取的困難。此外,由于系統(tǒng)中電流和電壓的相角是在不斷變化的,在沒(méi)有電壓參考時(shí),電流傳感器獲得的相角信息無(wú)法用于諧波矢量計(jì)算等運(yùn)算,因此非侵入式的電流電壓集成傳感裝置是電氣量傳感技術(shù)的研究方向。本文面向不同應(yīng)用場(chǎng)景中電氣量測(cè)量的實(shí)際需求,提出了面向單相系統(tǒng)的非侵入式電磁集成傳感器和面向三相系統(tǒng)的非侵入式全電流傳感器陣列的設(shè)計(jì)方案,并開(kāi)發(fā)了原型樣機(jī)完成驗(yàn)證。所設(shè)計(jì)的非侵入式測(cè)量裝置能夠便利安裝在多種多導(dǎo)體系統(tǒng)中,其測(cè)量精度能夠滿足多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的要求。 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電流互感器原理圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論—3—圖1-2羅氏線圈原理圖霍爾電流傳感器是采用半導(dǎo)體材料制成的基于霍爾效應(yīng)的電流傳感器。所謂霍爾效應(yīng)，指的是在磁場(chǎng)中的洛倫茲力的作用下，運(yùn)動(dòng)的帶電粒子會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)讓霍爾材料中的帶電粒子往一個(gè)方向累積，從而產(chǎn)生電勢(shì)差。如圖1-3，霍爾元件用于檢測(cè)被測(cè)電流產(chǎn)生的聚集磁常霍爾輸出電壓經(jīng)過(guò)放大和標(biāo)定后即可得到被測(cè)電流的大�；魻杺鞲衅骶雀�，響應(yīng)快，但是存在較大的溫差，且存在不可避免的不等位電勢(shì)[13]。圖1-3霍爾傳感器原理圖光學(xué)電子式電流傳感器的原理是法拉第磁光效應(yīng)。法拉第磁光效應(yīng)指的是，磁光材料在磁場(chǎng)的作用下會(huì)使入射偏振光在經(jīng)過(guò)磁光材料之后偏振角度發(fā)生變化。圖1-4中，S為光源，P為起偏器，M為磁光玻璃，A為檢偏器，D為光強(qiáng)檢測(cè)器。經(jīng)過(guò)檢偏器的偏振光在通過(guò)有磁場(chǎng)作用下的磁光玻璃時(shí)，偏振光的角度發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角和磁場(chǎng)強(qiáng)度H沿光傳播方向的線積分成正比例關(guān)系。通過(guò)測(cè)得線偏振光的旋轉(zhuǎn)角度就可求出產(chǎn)生磁場(chǎng)的導(dǎo)體中的電流值。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論—3—圖1-2羅氏線圈原理圖霍爾電流傳感器是采用半導(dǎo)體材料制成的基于霍爾效應(yīng)的電流傳感器。所謂霍爾效應(yīng)，指的是在磁場(chǎng)中的洛倫茲力的作用下，運(yùn)動(dòng)的帶電粒子會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)讓霍爾材料中的帶電粒子往一個(gè)方向累積，從而產(chǎn)生電勢(shì)差。如圖1-3，霍爾元件用于檢測(cè)被測(cè)電流產(chǎn)生的聚集磁�；魻栞敵鲭妷航�(jīng)過(guò)放大和標(biāo)定后即可得到被測(cè)電流的大�；魻杺鞲衅骶雀�，響應(yīng)快，但是存在較大的溫差，且存在不可避免的不等位電勢(shì)[13]。圖1-3霍爾傳感器原理圖光學(xué)電子式電流傳感器的原理是法拉第磁光效應(yīng)。法拉第磁光效應(yīng)指的是，磁光材料在磁場(chǎng)的作用下會(huì)使入射偏振光在經(jīng)過(guò)磁光材料之后偏振角度發(fā)生變化。圖1-4中，S為光源，P為起偏器，M為磁光玻璃，A為檢偏器，D為光強(qiáng)檢測(cè)器。經(jīng)過(guò)檢偏器的偏振光在通過(guò)有磁場(chǎng)作用下的磁光玻璃時(shí)，偏振光的角度發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角和磁場(chǎng)強(qiáng)度H沿光傳播方向的線積分成正比例關(guān)系。通過(guò)測(cè)得線偏振光的旋轉(zhuǎn)角度就可求出產(chǎn)生磁場(chǎng)的導(dǎo)體中的電流值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]配電網(wǎng)電磁式電壓互感器飽和引起的過(guò)電壓及過(guò)電流的計(jì)算分析與抑制措施研究[D]. 葛棟.武漢大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3370920