开合式电流传感器
一、 开合式传感器
开合式电流传感器，在易用性方面有得天独厚的优势，尤其是不允许中断的现场测量场合，几乎是固定的选择。市面上的开合式电流传感器，主要基于霍尔原理或罗氏线圈，受限于工作原理，精度普遍不高，仅能实现1%左右。功率测量等领域大量需要0.1%或更高精度等级的产品，但目前的产品满足不了性能要求。为了给客户提供完美解决方案，湖南银河电气有限公司研发出SCI系列高精度开合式电流传感器，其精度大幅超越传统开合式方案，甚至高于主流的非开合式方案。目前我司SCI系列开合式传感器的满量程准确度为0.1%和0.02%，量程涵盖100A至5000A，测量频率范围从DC至数百kHz的高精度开合式电流传感器。
型号 | 量程（A） | 孔径（㎜） | 变比 | 准确度 | |
DC | 50Hz | ||||
SCI-200 | 200 | 35 | 500:1 | 0.02% | 0.05% |
SCI-600 | 600 | 35 | 1000:1 | 0.02% | 0.05% |
SCI-1000 | 1000 | 45 | 1000:1 | 0.02% | 0.05% |
SCI-2000 | 2000 | 60 | 2000:1 | 0.02% | 0.05% |
SCI-4000 | 4000 | 90 | 4000:1 | 0.02% | 0.05% |
SCI-5000 | 5000 | 90 | 4000:1 | 0.02% | 0.05% |
表一 高精度开合式电流传感器选型列表（可定制）
图一 高精度开合式电流传感器展示图
二、 开合式传感器的设计原理
传统的开合式电流传感器，无论是基于霍尔原理或罗氏线圈，理论上都达不到较高精度。基于霍尔原理的传感器，即使是其中精度高的非开合式闭环霍尔传感器，精度上限仅约在0.3%，做成开合式，精度会进一步下降。罗氏线圈的缺点同样是精度不高，柔性罗氏线圈仅能实现1%，还有其他明显缺点，如不能测量直流、低频特性不好、波形质量不佳、有明显的相位延迟等。
湖南银河电气有限公司的高精度开合式电流传感器，属于直流电流变换器（Direct Coupled Current Transformer，DCCT）的一种，是新一代的隔离测量电流的装置，可以测量直流、交流或脉冲电流，且具备高等级的测试精度。除具备隔离测量的优点外，它还具备测量动态范围宽、测量精度极高、频带宽、响应速度快、基本不受温度等外部环境影响等一系列显著的优点。与上代霍尔电阻式电流传感器相比，其在性能上有了质的提升。
我司SCI系列传感器的基本原理基于新型磁调制式零磁通技术，通过驱动反馈电流来补偿母线电流对磁环的影响，实现测量磁环内的零磁通状态，实现近乎理想的母线电流-输出电流变比。工作原理框图见图二。
图二 高精度开合式电流传感器的工作原理
SCI系列高精度开合式电流传感器应用零磁通原理，通过优越的调制解调设计思路，在原理上保障了该系列传感器的高性能；通过高效的自恢复逻辑，实现复杂工况下的高可靠性；通过优化工艺制作和加工流程，实现卓越的产品性能和易用性。
三、 高精度开合式电流传感器指标测试
针对SCI系列高精度开合式电流传感器的性能测试，我司选用经过中国计量科学研究院校准并授予校准证书的高精度电流传感器对比测试，但由于对比法直观性较差，我司在保障开合式电流传感器精度的基础上，使用源表法对其测试，让客户一目了然。
图三 开合式电流传感器SCI-600成品展示图
我们选用量程为600A、满量程精度指标为0.02%的高精度开合式电流传感器SCI-600进行测试。如图三和图四所示，我们选用我司自主研发满量程为1500A、精度为0.01%的直流大电流源SCS-1500AU作为测试直流电流源，把八位半表作为测试表，选用电压档（这里我们选用Vishay系列经过校准阻值为1.000006Ω的电阻作为负载电阻进行测试）。
从图四测试结果中可清晰得知，我司开合式电流传感器测试精度非常高！
图四 SCI-600 准确度为0.02%高精度开合式电流传感器
四、 优势
SCI系列开合式电流传感器，采用开合式穿心结构，提供多种测量孔径和量程可供选择，不需断开被测母线，便于安装测量。它主要面向要求高测量准确度的直流、交流以及脉冲电流测量领域，一次 、二次电流相互隔离，安全性能优越。
性能特点
开合式，便于安装测量
先进的零磁通闭环电流传感器
出色的线性度和准确度
极低的温漂
宽频带和低响应时间
原、副边隔离测量
强抗干扰能力
