在很多情況下,會(huì)遇到,在交流信號(hào)上疊加的直流信號(hào),或者脈動(dòng)直流信號(hào)的,而我們卻只想獲取疊加的直流或者脈動(dòng)直流信號(hào),如何采集?如何解析?用什么樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?以下我們就按照不同情況交流一下.
交流上疊加的直流,這個(gè)是比較好解決的,用磁調(diào)制原理的直流電流傳感器即可。
所謂的磁調(diào)制原理,以下做簡(jiǎn)單介紹:
磁調(diào)制原理采用雙鐵芯線圈,并且要求兩個(gè)耦合線圈具有相同的結(jié)構(gòu)尺寸、有相同匝數(shù)的激磁繞組、鐵芯磁性能高度接近,同時(shí)要求鐵芯具有高矩形比的磁化曲線(如圖12),即要求鐵芯的初始磁導(dǎo)率盡可能高,同時(shí)飽和磁感要低,使鐵芯容易進(jìn)入高度飽和狀態(tài)。接線時(shí)將兩線圈的同名端反向聯(lián)接, 使調(diào)制電路輸出的激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在兩鐵芯中大小相等方向相反,這樣使由激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)與由輸入的被測(cè)量直流電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在一個(gè)鐵芯中方向相同,從而等到加強(qiáng),并使這個(gè)鐵芯迅速進(jìn)入磁飽和狀況;而在另外一個(gè)鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,就會(huì)互相削弱,從而延遲鐵芯進(jìn)入飽和狀況,這樣使得兩個(gè)激磁繞組中感應(yīng)的電壓的偶次諧波同相,相加后會(huì)得到加強(qiáng);而在這兩個(gè)激磁繞組中感應(yīng)的電壓的奇次諧波反相,相加后會(huì)互相削弱或抵消。因此這兩個(gè)激磁繞組對(duì)偶次諧波有選頻和放大作用,而對(duì)奇次諧波有抑制作用,達(dá)到選頻效果。激磁線圈中偶次諧波的大小與被測(cè)直流電流的大小成正比,把偶次諧波信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和功率放大后,就可以得到我們所需的電流檢測(cè)信號(hào)。同時(shí),激勵(lì)線圈輸出的偶次諧波的偏移方向可以反映輸入電流的方向。
也就是說(shuō)在測(cè)量的過程中,交流成分會(huì)被有效抑制,從而實(shí)現(xiàn)交直流的解析,測(cè)量。
磁調(diào)制原理的傳感器一般用于直流漏電的測(cè)試,或?qū)ο鄳?yīng)時(shí)間沒有要求的直流精度測(cè)量。廣泛用于直流屏。
霍爾原理的傳感器是無(wú)法現(xiàn)實(shí)的,霍爾是材料感應(yīng)放大信號(hào),原邊和副邊的波形是高度一致,即高度還原,二次的輸出還是交流和直流疊加的信號(hào)。而且霍爾原理只能測(cè)量安培級(jí)以上的較大電流,對(duì)于MA級(jí)的小電流是無(wú)法測(cè)量的。
* 大的難點(diǎn)是,交流上疊加的脈動(dòng)直流。無(wú)論用磁調(diào)制原理的傳感器還說(shuō)霍爾原理的,都無(wú)法解析,分離。
如果要只是實(shí)驗(yàn)性的,可以只用磁通門原理的交直流通用型漏電流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量,但這只是基于示波器的信號(hào)還原,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)交直流的分離測(cè)量。
當(dāng)疊加的脈動(dòng)直流信號(hào),相當(dāng)大的時(shí)候,比如大約1A時(shí),可才用單向霍爾電流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)交直流的模擬信號(hào)分離,但是波形的分離還是沒有辦法的。
具體情況,具體對(duì)待,如果既需要波形分離,也需要模擬信號(hào)測(cè)量的分離,那就要用到半波整流加以輔助,相對(duì)比較復(fù)雜,需要溝通解決。

圖一

圖2
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