差值电流回馈补偿原理

差值电流回馈补偿原理

磁势自平衡回馈补偿式直流传感器原理如图1，图中，D1、D2、D3为二极管；e1、e2为激励电压；L1为滤波电感；Us为检测绕组的输出电压。为提高直流传感器的精度，引入差值电流补偿回路，将磁势自平衡回路输出安匝I2sW2与一次被测直流安匝I1W2之差作为补偿电流回路的输入，对磁势自平衡回路进行自动跟踪补偿，由检测铁心C2和C3、检测绕组WD1和WD2、补偿绕组We、差值电流检测单元以及运算放大及驱动器A构成的补偿回路，是用于对一、二次直流磁势之差的跟踪补偿。

图1 磁势自平衡回馈补偿式直流传感器原理图

为保持相位同步，磁势自平衡回路与差值电流补偿回路的激励电源可采用同一个交流辅助电源。当差值电流所产生的磁动势为0时，两个铁心的激磁状态相同，其内部磁通也相同，因此在一个周期内两检测线圈的平均阻抗也相同，使得差值补偿回路输出电压为0。当差值电流所产生的磁动势(I1W1－I2sW2)＞0时，在左边的检测铁心C2中，由差值电流产生的磁动势与激励电流在检测铁心中产生的磁动势iWD1反向叠加，使该铁心中的磁通远离饱和。在右边的检测铁心C3中，差值电流产生的磁势与激励电流在检测铁心中产生的磁动势iWD2同向叠加，使铁心中的磁通趋于饱和。于是在一个周期内，两个检测铁心线圈的平均阻抗不相等，补偿电路输出一个电压，输出的电压经运算放大及驱动环节可得所需的补偿电流磁势I2eWe，实现对一次被测电流和二次平衡电流磁势差(I1W1－I2sW2)的补偿。当(I1W1－I2sW2)＜0时，左右铁心的工作状态正好相反，使补偿电路输出一负电压。