Danisense 的所有電流傳感器產品都根據磁通閘原理設計。我們的特點如下：

  • 磁通閘原理 
  • 卓越的線性關係：1 至 3 ppm 
  • 超高穩定性：隨時間的偏移量 < 1 ppm/年 
  • 「ppm 等級」的精準度 
  • 電流或電壓輸出方式 
  • 非常寬且平穩的頻寬 
  • 推薦作為電力表的電流探頭 
  • 適用於 MRI、加速器 
  • 工作溫度範圍：-40ºC 至 +85ºC 
  • 推薦用於再生能源或汽車領域的電流測量

由初級電流 (Ip) 在環形磁場中產生的磁場，會被積分器所產生的補償次級電流 (Is) 抵消。磁通閘可偵測環形磁場中的直流電與低於100Hz的交流電ppm級磁場，並透過積分器將其補償掉。在較高頻率下，回授線圈 (Nfb) 會偵測環形磁場中ppm級磁場，並透過積分器也將其補償掉。因此，次級電流(Is)與初級電流(Ip)成正比，比例為Np:Ns。

 

實現非常精確的量測

電流測量技術的類型有很多種，從分流器和霍爾效應等基礎設備，甚至更複雜的系統。通常是根據準確度來決定量測方式，例如電動汽車、太陽能、牽引和電網應用，需要達到百萬分之幾(ppm)的準確度，而醫療核磁共振設備和物理研究所的加速器，則可能需量測至ppm的個位數等級。在這些更高的需求下，簡易的設備無法滿足。基於磁通閘技術，Danisense提供的直流和交流電流傳感器可將測量值精確到百萬分之一(1 ppm)。

 

Danisense獨有的磁通閘（fluxgate）為閉迴路補償技術，具固定激發頻率及二次諧波零通量檢測。初級電流在環形磁芯中產生的磁場，會被由積分器產生的補償次級電流所抵消。磁通閘可偵測環形磁場中直流電與低於100 Hz交流電的ppm級磁場，並指示積分器對其進行補償。在較高頻率下，回授線圈會偵測環形磁場中的磁場，並同樣指示積分器進行補償。參考圖1，比較電流在正常情況下（紅線）與經過磁通閘元件後（藍線）的情況。電流通過繞在常見磁性材料上的拾取線圈時，電流呈線性直到飽和。然而，若磁芯選用具有深度飽和與高靈敏度的磁性材料，圖形則會顯示出非常明顯且易識別的階段變化。

 

圖2是一個簡化的圖，顯示施加方波電壓（左）的效果，產生尖峰的正負訊號。然後，如果引入通過導線的初級直流電流(Ip)，會增加一個直流磁場，使訊號偏移（右）。最後，應用先進的訊號處理，並利用二次諧波，可以得到新訊號的值，以測量導體中的電流及其直流電流值。這就是基本的磁通閘（或零磁通）技術。（這能夠輔以額外的交流回授繞組，以擴展交流電流測量的頻率範圍。）

單一的磁通閘結構和磁芯能提供準確的直流和低頻交流量測，但頻寬非常低，因此不適用於全頻寬交流量測。

此外，溫度和其他環境條件的影響，表示磁場會發生偏移。某些製造商採用電子補償電路，這增加了成本和複雜性，也容易導致準確度不足。相比之下，Danisense 採用雙平衡設計。

 

圖3-1

 

圖3-2

磁通閘結構採用兩個反向磁芯，其概念類似於惠司通電橋(Wheatstone Bridge)。這提供了自然的補償，消除了任何偏移的影響。

方塊圖請參考圖3-1，簡化訊號圖請參考圖3-2。然而，為了使兩個磁通閘元件彼此平衡，它們必須完全匹配。

 

DS系列是Danisense的主要產品線，產品範圍涵蓋200-10,000A（DS200 – DR10000）。這些裝置具有出色的線性度（0 到FS），並且隨著時間的推移，偏移穩定性每月小於0.1ppm，頻寬平坦（DC到數百kHz）。量測交流電時的相偏移，為業界最佳—請參閱圖4 —並且可提供電流輸出或電壓輸出。鋁製外殼可防止電磁和共模雜訊 (dv/dt) 的干擾。

 

新版本電流傳感器-PCB安裝式

最近，Danisense推出超穩定、高準度的DP系列電流感測器-PCB安裝式，用於隔離式直流和交流電流量測，測量範圍可提高至72A。

此傳感器尺寸64.9 x 60mm，高度僅32mm​​，重量約250g，結構緊湊，適用於1U電源和其他空間受限的應用。

得利於Danisense的封閉式、補償式磁通閘技術，其提供固定的激發頻率和二次諧波零磁通檢測，以實現最佳的準確性和穩定性，DP系列PCB安裝式電流傳感器具有10 ppm的最大線性誤差，高達100Ω的測量電阻。這些設備可透過PCB編寫程式提供12.5A、25A或50A使用。應用包括粒子加速器的MPS、穩定電源、精密驅動器、電池測試和評估系統、功率測量和功率分析。

 

總結 

Danisense 將複雜的磁力性能與先進的電子技術結合，為全球各行各業的客戶提供高效率、精準的解決方案，滿足其嚴苛需求。

或許，任何電流感測器最嚴苛的應用，就是粒子加速器的電源供應器，因此，該公司特別榮幸能夠與歐洲核子研究中心 (CERN) 進行合作項目。