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計(jì)量論壇

標(biāo)題: LEM 高精度大電流傳感器IT 600-S及其應(yīng)用 [打印本頁(yè)]

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 14:12
標(biāo)題: LEM 高精度大電流傳感器IT 600-S及其應(yīng)用
一、問(wèn)題引出：精密大電流測(cè)量方法對(duì)比

范圍
所謂大電流，范圍比較模糊。一般是說(shuō)不太常見(jiàn)、難于找到接測(cè)量?jī)x器、也難于產(chǎn)生的較大的電流（范圍）。
有一說(shuō)，>=30A就算大電流，此時(shí)絕大多數(shù)萬(wàn)用表都不能直接測(cè)量了，而常見(jiàn)的電源也少有能輸出30A的。
另一說(shuō)，要>=100A才算真正的大電流，本帖以此為準(zhǔn)。當(dāng)然，某些行業(yè)的人員可以說(shuō)，我這里1000A都算小電流。
至于此處大電流是指直流還是交流？全包括，即交直流。如果只有直流或只有交流的場(chǎng)合，會(huì)單獨(dú)說(shuō)明。
另外，所謂“精度”、“精密”的說(shuō)法，也很含混的，因此在后面具體指標(biāo)上，是不會(huì)出現(xiàn)的。

意義
大電流在工業(yè)、電力等行業(yè)廣泛存在，如何測(cè)試、計(jì)量大電流，如何產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)大電流因此也都是必須的。

困難
大電流由于載流的關(guān)系，要比較粗的引線和相關(guān)接頭、電源，也涉及較大的發(fā)熱功率，因此無(wú)論是體積、重量、價(jià)格都很壯觀；
簡(jiǎn)單而精密大電流測(cè)量，往往一下子就想到用分流器，比如Fluke A40B，不過(guò)這個(gè)的體積、價(jià)格和附加裝備往往大到難以讓人接受。

大電流比較儀，高端的東西，輕而易舉取得亞ppm，但太貴族了，一般單位伺候不起，這里就盡量不紙上談兵了。
精密大電流的產(chǎn)生不僅需要精密的電流測(cè)量裝置，而且需要大功率、綜合電源技術(shù)。
各種鉗表，測(cè)量大電流盡管很容易，但多為線性霍爾原理，與高精度無(wú)緣；羅氏線圈也不行，因此本帖以后也不會(huì)加以討論。

方法
M1 分流器
分流器是最常見(jiàn)的測(cè)量電流的方法，不過(guò)一旦涉及大電流和高精度，就變得復(fù)雜起來(lái)。首先50mV-75mV太小，而高精度要求較高的滿度電壓輸出，這樣才能減少熱電動(dòng)勢(shì)的影響并給后續(xù)測(cè)量電路提供方便，但大電流情況下的高電壓輸出勢(shì)必產(chǎn)生很大的功率和熱量，這樣不僅對(duì)被測(cè)電路可能有影響，更主要是發(fā)熱引起熱電動(dòng)勢(shì)和非常大的溫漂，當(dāng)然還有應(yīng)力和加速老化問(wèn)題。例如100A電流要是輸出1V電壓，那功率就是100W了，這種發(fā)熱功率必須及時(shí)盡量散發(fā)出去，才能保證因溫度系數(shù)而引起的漂移減到最低。
0.1級(jí)100A的分流器我有一個(gè)，內(nèi)阻0.75mR，但測(cè)量了一下，盡管滿足出廠指標(biāo)，但偏差、溫漂都不小，不適合作為高精度使用。

我用的比較多的是這個(gè)L&N 4223 1mR標(biāo)準(zhǔn)電阻，可以100A（指標(biāo)如此，當(dāng)然時(shí)間不能長(zhǎng)），很準(zhǔn)（10ppm級(jí)），溫漂也不大（ppm/K級(jí)）

另外就是曾經(jīng)傳說(shuō)中的RUG-Z了，可以低達(dá)1ppm/K的溫漂，這里傳一個(gè)pdf文件，暫不做過(guò)多解釋?zhuān)竺嬗袑?duì)比表格。

RUG-Z-new.pdf (391.27 KB, 下載次數(shù): 53)

M2 互感器
盡管具有精度較高的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，可達(dá)0.01級(jí)，但只能測(cè)量交流

M3 磁平衡電流傳感器
結(jié)構(gòu)與互感器有點(diǎn)類(lèi)似，也有環(huán)形鐵心、原邊1匝穿線、副邊多匝，但鐵心有開(kāi)口，縫隙中放入檢零霍爾器件，副邊通以安匝大小相等方向相反的電流，與原邊不平衡則會(huì)被檢測(cè)出來(lái)，放大后驅(qū)動(dòng)副邊線圈達(dá)到平衡。同時(shí)這個(gè)副邊電流流過(guò)測(cè)量電阻Rm，達(dá)到測(cè)量電流的目的。由于此時(shí)霍爾器件主要是檢測(cè)是否存在磁場(chǎng)，因此對(duì)其線性、溫漂等要求很低，所以精度較高，取決于線圈的平衡程度、導(dǎo)磁率、漏磁等。

M4 磁通門(mén)傳感器
與上述磁平衡方式比，磁通門(mén)傳感器也是閉環(huán)零磁通檢測(cè)，只不過(guò)磁路是閉合的，去掉了線性霍爾零磁通檢測(cè)器，代之以額外的檢測(cè)線圈，利用高導(dǎo)磁率鐵心在方波激勵(lì)下可以飽和的非線性特性來(lái)探測(cè)微弱磁場(chǎng)。

當(dāng)檢測(cè)線圈D通以足夠的方波電流，磁芯就會(huì)反復(fù)飽和，如果原邊電流Ip=0，那么在檢測(cè)線圈上就可以出現(xiàn)正負(fù)峰值對(duì)稱(chēng)的波形。
若Ip有出現(xiàn)使得磁通不為零，則檢測(cè)線圈的正負(fù)峰值就不對(duì)稱(chēng)了，出現(xiàn)了偶次諧波，這樣就可以經(jīng)過(guò)放大，產(chǎn)生副邊電流Is，使得原邊電流Ip得到補(bǔ)償，磁心重新回到零磁通。以上是磁通門(mén)傳感器的簡(jiǎn)要描述，實(shí)際的工作原理要復(fù)雜得多，比如為了不讓周期性的驅(qū)動(dòng)電流反過(guò)來(lái)向原邊注入，要采取雙磁心，激勵(lì)繞組D分成兩半反向串聯(lián)抵消，同時(shí)在外邊增加第三個(gè)空心磁心作為磁屏蔽和有效鐵心，再在上面繞制高頻補(bǔ)償線圈W，最后繞上副邊補(bǔ)償線圈S。較詳細(xì)的原理圖如下：

這種現(xiàn)象對(duì)被測(cè)弱磁場(chǎng)就好比一道門(mén)，使得磁場(chǎng)通過(guò)調(diào)制方式得以轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，從而達(dá)到測(cè)試弱磁場(chǎng)的目的。
由于磁通門(mén)檢測(cè)具有非常高的靈敏度，因此理論上可以保持嚴(yán)格的Ip/Is比率，采取更多的相應(yīng)措施后，該技術(shù)的傳感器就具有非常高的穩(wěn)定性、良好的線性、超低的溫漂，同時(shí)也具有較快的反應(yīng)時(shí)間，適合高精度交直流檢測(cè)。

也許有人看出來(lái)了，這種磁通門(mén)不是與DCC一樣的嗎？其實(shí)沒(méi)區(qū)別的，DCC就是采用了相同的磁通門(mén)技術(shù)，只不過(guò)通常DCC是DCC電阻橋的簡(jiǎn)稱(chēng)，因此感覺(jué)更精密。實(shí)際上，DCC從最開(kāi)始就是對(duì)比直流電流的，因此也完全適應(yīng)電流測(cè)試。

幾種大電流檢測(cè)方法對(duì)比表

說(shuō)明：
1，帶星號(hào)（*）的指標(biāo)為估值
2，盡管使用ppm為單位不規(guī)范，但上述廠家都這樣用，所以這里也沿用
3，作為一個(gè)4線電阻存在的分流器，幾乎沒(méi)有能與RUG-Z匹敵的，博計(jì)在其7550A里面用到。RUG-Z最大的優(yōu)勢(shì)是在較大電流下可以做到1ppm/K的溫漂
4，A40B在大電流計(jì)量領(lǐng)域比較知名，以高精度和高價(jià)格著稱(chēng)，除此之外還有高聯(lián)的7340-100A、高連的9230系列（只適合直流）
5，磁平衡電流傳感器種類(lèi)繁多，這里只列出LEM的有代表性的一款LC500-S，精度不很高，但隔離式，各項(xiàng)其它性能比較均衡
6，最后一列是本帖的主角：IT 600-S，特點(diǎn)是偏差和長(zhǎng)期穩(wěn)定性指標(biāo)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的，后面會(huì)展開(kāi)說(shuō)明。

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 14:32
二、IT 600-S的歷史

D1，Danfysik 1964年成立，總部丹麥，擅長(zhǎng)功率電子器件、加速器技術(shù)、高精度電源 http://www.danfysik.com/

D2，Danfysik 1984年在美國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利4616174號(hào)：DETECTOR CIRCUIT FOR CURRENT MEASUREMENTS（用于測(cè)量電流的檢測(cè)器電路）
https://www.google.com/patents/US4616174
（其中的pdf文件可以下載）

D3，Danfysik 1987年開(kāi)始生產(chǎn)Ultrastab高精度電流傳感器，其中866也就是IT600的前身

D4，Danfysik ACP從Danfysik獨(dú)立出來(lái)，有16人

D5，Danfysik ACP 2008年12月被CapMan收購(gòu)，收購(gòu)價(jià)8.6M歐元 http://www.investegate.co.uk/article.aspx?id=20081203080000H4771
http://www.capman.com/capman-group/news-and-materials/releases/release/t=CapMan+acquires+Danfysik+ACP+AS/id=18516313

D6，2009年，Danfysik ACP被LEM收購(gòu)
http://article.cechina.cn/759_Announced_the_acquisition.htm
Danfysik 的紅色Ultrastab電流傳感器至此停產(chǎn)，改換成藍(lán)色的頭面。

L1、LEM（萊姆）1972年成立，總部瑞士日內(nèi)瓦，擅長(zhǎng)各種電流傳感器技術(shù)
L2、LEM 1997年開(kāi)始與Danfysik合作，其IT 600-S即為866貼牌
圖：1989年，與IT150共用標(biāo)簽

圖：2001年的SP1

L3、LEM 2009年買(mǎi)下Danfysik ACP，Ultrastab生產(chǎn)部門(mén)
圖：后期生產(chǎn)的IT600

L4、大約2012年，IT 600停產(chǎn)。其后續(xù)產(chǎn)品為性能更好的計(jì)量型ITZ 600PR
http://www.gmw.com/electric_current/LEM/docs/LEM-DS_ITZFamily-26Jan2012.pdf

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 15:04
三、IT 600-S的指標(biāo)特性

首先，貼出LEM IT 600-S的指標(biāo)文件

it 600-s ultrastab.pdf (387.4 KB, 下載次數(shù): 51)

這個(gè)指標(biāo)其實(shí)不太全，考慮到IT 600-S就是Danfysik的866-600，因此給出人家原廠的pdf文件，內(nèi)容多了不少

DF_MAN_866-2002手冊(cè)-16頁(yè).pdf (1.21 MB, 下載次數(shù): 31)

其中的一頁(yè)截圖出來(lái)：

從后面向前看：
Output Noise輸出噪聲，低頻<0.05ppm rms，相當(dāng)不錯(cuò)
Linearity Deviation線性偏離，<1ppm，很小
Transfer Ratio電流轉(zhuǎn)移比例
  Deviation偏離<2ppm，實(shí)際上是固定偏差，比如600A不是精確的轉(zhuǎn)換成400mA，而是可能為400.0008mA
  Deviation vs. Temp，偏差溫漂，0.3ppm/K，很小了
Offset 偏離、偏差
  Initial初始偏離、零點(diǎn)，20ppm，這個(gè)有點(diǎn)大，實(shí)際上零點(diǎn)是比較固定的，可以軟件減掉或硬件調(diào)零中和
  Drift vs. Temp，偏離溫漂，0.2ppm/K，非常小
  Drift vs. Time，偏離長(zhǎng)穩(wěn)，1mmp/月，不大
  Drift vs. Supply Voltage，偏離隨供電變化，1.5ppm/%，這個(gè)不大，供電比較好穩(wěn)定

綜合起來(lái)看，1年期間，溫度+-5度，即便不調(diào)零，也可以達(dá)到40ppm。如果調(diào)零，加上長(zhǎng)穩(wěn)挑選，可以達(dá)到20ppm之內(nèi)。
這個(gè)性能已經(jīng)強(qiáng)于Fluke A40B-100A很多，同時(shí)考慮到這種電流比例是匝數(shù)比的關(guān)系決定的，很難找到老化因素（匝數(shù)比是不隨時(shí)間變化的），因此長(zhǎng)期看比分流器方式的更可靠。

其實(shí)，這個(gè)世界上生產(chǎn)高精度磁通門(mén)電流傳感器的廠家并不多，連LEM自己原先都沒(méi)有，而是后來(lái)買(mǎi)來(lái)的Danfysik。
除了LEM外，我知道還有荷蘭HITEC公司有幾個(gè)系列，但指標(biāo)與LEM的相比要差一些。另外還有一家Danisense，也是丹麥公司，生產(chǎn)0.01%的類(lèi)似傳感器。
西班牙Premo的，精度不太高，其解剖圖：

大概是由于發(fā)超連的帖子要審核的原因，因此此跟帖先不發(fā)連接，這樣可以馬上出現(xiàn)，有鏈接的隨后發(fā)出。

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 15:11
（續(xù)IT 600-S的指標(biāo)特性）
LEM IT系列高精度磁通門(mén)傳感器：http://www.lem.com/hq/en/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,IT%2060-1000%20S/output_type,/
HITEC高精度磁通門(mén)傳感器：http://www.hitecsms.com/?RubriekID=4024
Danisense高精度磁通門(mén)傳感器：http://www.danisense.com/
西班牙Premo的，http://www.grupopremo.com/zh/pro ... 00atransducers.html

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 18:33
本帖最后由 lymex 于 2024-12-21 01:42 編輯

四、IT 600-S的測(cè)試

按理說(shuō)，像LEM這樣的知名廠家，其產(chǎn)品的指標(biāo)不會(huì)有問(wèn)題。
不過(guò)，一方面出于不太相信真有這么高的指標(biāo)的東西，另外也必須驗(yàn)證一下才能使用，所以還是各方面進(jìn)行了測(cè)試。
貌似這么高精度的東西，需要更高精度的測(cè)試環(huán)境才能測(cè)試，但實(shí)際上并不盡然，很多指標(biāo)不需要或可以繞道。

外部測(cè)試內(nèi)容、方法、結(jié)果如下：
靜態(tài)耗電，+15V為220mA、-15V為33mA，與指標(biāo)基本相符。
動(dòng)態(tài)耗電，原邊加上+600AT后，副邊出+400mA，則+15V耗電620mA，-15V33mA
動(dòng)態(tài)耗電，原邊加上-600AT后，副邊出-400mA，則+15V耗電220mA，-15V433mA
零點(diǎn)測(cè)試，指標(biāo)20ppm，實(shí)測(cè)均滿足，在2ppm-15ppm的均有
零點(diǎn)漂移測(cè)試，絕大部分加電后很快穩(wěn)定，再開(kāi)機(jī)半小時(shí)變化不到2ppm。只有一個(gè)漂移比較大，后來(lái)拆開(kāi)看原因是進(jìn)水生銹所導(dǎo)致。
零點(diǎn)對(duì)供電的抑制，滿足指標(biāo)。其中對(duì)-15V的抑制非常好，比指標(biāo)好幾倍。
零點(diǎn)對(duì)放置方向的敏感度，不敏感（<0.5ppm）
零點(diǎn)開(kāi)機(jī)重復(fù)性，<1ppm
零點(diǎn)對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)耐受性，不太敏感。用強(qiáng)力稀土磁鐵（直徑25mm）靠近線圈，距離2cm，有10ppm變化，并有1ppm不恢復(fù)
零點(diǎn)的噪聲，0.02ppm rms（分母為滿度），用3458A采樣間隔2秒。
以上測(cè)試，Burden電阻=Rm=10R，除了用3458A測(cè)噪聲外沒(méi)有其它精密設(shè)備。

線性和大電流特性測(cè)試
采用電流背靠背方式，也不需要精密設(shè)備儀器，就能得到結(jié)果。
什么是電流背靠背測(cè)試？一步步的看。
通常，對(duì)比兩個(gè)傳感器，是用套裝置、兩個(gè)Rm、兩個(gè)電壓表讀取電壓，然后對(duì)比

這種是最原始、最本分的方法，但對(duì)比精度很差，或者說(shuō)所用的Rm和電壓表直接影響對(duì)比精度。某論文（見(jiàn)附件）就是采用這種方法對(duì)比的

第二種對(duì)比方法，是電壓背靠背，兩個(gè)傳感器最好獨(dú)立供電，這樣兩個(gè)Rm可以接到一起而沒(méi)有電流流過(guò)，兩個(gè)Rm的差值用電壓表讀出。此法基本可以忽略電壓表的誤差，但兩個(gè)Rm的偏差和溫漂等不能忽略，或者說(shuō)需要非常精密的Rm才能做好對(duì)比

第三種方法是副邊電流背靠背，需要兩個(gè)傳感器獨(dú)立供電，然后兩個(gè)副邊電流反接，共用一個(gè)Rm，理想情況下Rm讀數(shù)為0，非0代表對(duì)比偏差。
此法對(duì)比精度高，既不依賴于表，也不依賴于Rm，而且Rm可以選的比較大，可以提高對(duì)比靈敏度。

第四種方法是原邊電流背靠背，兩個(gè)傳感器不需要獨(dú)立電源，只需原邊穿線一個(gè)為正、另一個(gè)為負(fù)。缺點(diǎn)是正、負(fù)對(duì)比，但優(yōu)點(diǎn)也可以說(shuō)進(jìn)行了正負(fù)對(duì)比，同時(shí)對(duì)電壓表和Rm也沒(méi)有要求。本次對(duì)比就是采用了此法。

當(dāng)然，對(duì)比得到的結(jié)果是兩個(gè)傳感器的互差，即便結(jié)果很小，可能是都小，也可能是兩個(gè)傳感器偏離誤差基本一致。考慮到進(jìn)行了不同年代的傳感器的多次對(duì)比，結(jié)果偏差都很小，因此可以排出后者。換句話說(shuō)，“對(duì)”可以對(duì)到一起，“錯(cuò)”不可能總錯(cuò)到一起。

對(duì)比結(jié)果，穩(wěn)定性、線性，在2ppm之內(nèi)：

原邊繞線位置的影響
為了能夠在沒(méi)有大電流源的場(chǎng)合得到等效600A電流，采用了原邊多次穿繞的方法，這樣串繞30T就可以用20A得到600AT，或者60T*10A=600AT，而10A、20A的電源沒(méi)有問(wèn)題（IT6322、IT6122、Advantest R6246）。
但這樣一來(lái)，穿繞的方式就可能對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響。
為了能夠使得影響盡量小，繞線采取盡量均勻的方式。但后來(lái)實(shí)測(cè)，背靠背測(cè)試時(shí)，改變其中一個(gè)傳感器的繞線的位置幾乎看不到有什么影響，定量看影響<1ppm。

很極端的例子，從外殼上打洞、穿線，結(jié)果都不錯(cuò)。

小電流下的線性
這是我一個(gè)朋友Tony測(cè)試的，用Datron 4700輸出電流信號(hào)，最大只測(cè)試到24AT，結(jié)果還是相當(dāng)不錯(cuò)的（分母為600AT）。

總之，IT 600-S表現(xiàn)不錯(cuò)，符合指標(biāo)。不是非常理想的地方就是零點(diǎn)的開(kāi)機(jī)特性，在短時(shí)間內(nèi)有漂移，而且開(kāi)機(jī)的重復(fù)性也是接近1ppm的變化，這個(gè)可能與器件受潮和內(nèi)部生銹有關(guān)。

對(duì)比-背靠背3.jpg (39.96 KB, 下載次數(shù): 871)

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 19:12
五、IT 600-S的構(gòu)造

指標(biāo)這么高的東西，是什么原理？怎么實(shí)現(xiàn)的？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)如何？

首先，內(nèi)部照片

其次，電路圖
花了兩天多時(shí)間，抄出電路圖。由于是貼片元件為主，還有很多元件不知參數(shù)，因此沒(méi)有100%完成，也不保證100%正確

主要元件
7805，穩(wěn)壓，從+15V得到+5V
LM675T，功放、最后輸出
OPA177×2，放大
TL072，保護(hù)
LM555，脈沖發(fā)生器
74LS74，整形、時(shí)序
T1、L2、IC3=SN75453B等，激勵(lì)
U4=DG403，相敏檢測(cè)
元件看沒(méi)啥特別的，當(dāng)然主要在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。兩個(gè)變壓器T1和L2可能比較關(guān)鍵，當(dāng)然最主要的還是磁頭。

接線說(shuō)明

2-1-3為雙激勵(lì)/檢測(cè)線圈，內(nèi)阻很小
4-5為補(bǔ)償線圈，內(nèi)阻4.2歐,補(bǔ)償高頻響應(yīng)
6-7、8-9為雙副邊線圈，在PCB上接成串聯(lián)，內(nèi)阻12歐×2

磁頭部分

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 20:52
六、IT 600-S的使用與應(yīng)用

外部接口

其實(shí)很簡(jiǎn)單，9、5腳為+-15V供電，4為公共地，6接Rm電阻到地。
3、8是一個(gè)光耦狀態(tài)輸出，通為正常工作

Rm選擇

這個(gè)非常關(guān)鍵，其指標(biāo)直接影響最終性能。原廠有Rm成品賣(mài)，里面只是4個(gè)塑料塊而已，真是白瞎了那么好的傳感器，出口竟然成為瓶頸。

塑料塊功率小，溫漂也不算小，耗散0.4W的時(shí)候溫升較大，造成溫漂大，可能達(dá)到10ppm以上。另外，塑料塊年穩(wěn)定性為25ppm，也是很糟糕的。
建議的Rm是VHP4或VHP4Z，為T(mén)O3金封，具有5ppm的年穩(wěn)，而且由于耗散功率大（加散熱措施），所以溫升小，溫漂可以做到5ppm左右。

類(lèi)似的電阻為VPR247/VPR247Z，指標(biāo)與VHP4/VHP4Z一樣

電流測(cè)量?jī)x
這個(gè)其實(shí)不復(fù)雜，除了IT 600-S外，需要有電源、Rm、外殼和接口。下面的就是一個(gè)成品：

這個(gè)測(cè)試器的測(cè)量頭是外置的，比較靈活。最后一張圖是帶有一個(gè)外置的Shunt=Rm，這個(gè)盡管靈活，但恐怕性能不好，還是推薦內(nèi)置的VHP4。

我自己正在組裝的一個(gè)測(cè)量器，還沒(méi)做完，用了HP3455的外殼，里面有兩個(gè)IT 600-S，除了電流測(cè)量外，還有一個(gè)用于120A恒流發(fā)生器。

簡(jiǎn)化的電路圖：

由于采用了具有較大延遲的DCCT和具有較大電容負(fù)載的MOS管，因此放大器必須進(jìn)行環(huán)路補(bǔ)償措施，留有足夠的相位裕度，以免振蕩。
這個(gè)測(cè)試儀等我做好后，會(huì)單獨(dú)發(fā)個(gè)帖子進(jìn)行介紹。

高精度穩(wěn)流源
我自己做的一個(gè)未完成的照片見(jiàn)上，120A的，我的目標(biāo)短穩(wěn)要做到10ppm之內(nèi)。
網(wǎng)上有一個(gè)Feshbach項(xiàng)目，用此類(lèi)傳感器產(chǎn)生高精度100A恒流源

這個(gè)恒流源其實(shí)是用了200A的傳感器，同時(shí)電源部分是用的成品，因此只能說(shuō)是一個(gè)電流負(fù)載。不過(guò)，原理是一樣的，短穩(wěn)做到了20ppm之內(nèi)。
這個(gè)是多倫多大學(xué)的某人某項(xiàng)目，連接我就不貼了，狗一下“Fesh-MOT Coils”可以找到，有電路圖、制作說(shuō)明和更多的照片。

某電源采用了一個(gè)200A的傳感器

核磁共振中的gradent （梯度）放大器
MRI核磁共振需要精確、快速可控的大電流，這使得IT 600-S成為不二之選。找不到實(shí)物照片，但有很多文章討論這個(gè)

粒子加速器、約束
這些場(chǎng)合都需要強(qiáng)大、精確而穩(wěn)定的磁場(chǎng)，這就需要穩(wěn)定的大電流，也是Danfysik最初的由來(lái)，此種場(chǎng)合需要用多個(gè)大電流發(fā)生器進(jìn)行并聯(lián)，而每個(gè)電流發(fā)生器均采用IT 600-S或類(lèi)似的DCCT。

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 21:59
七、類(lèi)IT 600-S的制作

國(guó)內(nèi)制作類(lèi)似傳感器的例子有不少。
比較系統(tǒng)的一個(gè)例子，是中科院上海原子核研究所的一篇博士論文：

(博士學(xué)位論文)新穎高性能電流傳感器的研制.part2.rar (1.04 MB, 下載次數(shù): 49)

(博士學(xué)位論文)新穎高性能電流傳感器的研制.part1.rar (1.14 MB, 下載次數(shù): 59)

這個(gè)就是以IT 600-S為原型參照制作的，但性能上還是有較大的差距，比如溫漂16ppm/K、線性只做到30ppm附近。

其它還有很多，上傳一些，不一一說(shuō)明，文章標(biāo)題自明：

磁調(diào)制式直流小電流有源傳感器.pdf (233.19 KB, 下載次數(shù): 18)

基于磁通門(mén)原理的高精度電流傳感器的研制.pdf (1.12 MB, 下載次數(shù): 24)

基于零磁通原理的高精度小電流傳感器的研究.pdf (156.89 KB, 下載次數(shù): 14)

零磁通型高精度微電流傳感器.pdf (127.15 KB, 下載次數(shù): 13)

新穎高性能電流傳感器研究.pdf (217.6 KB, 下載次數(shù): 14)

應(yīng)用于高精度穩(wěn)流電源的直流零磁通誤差傳感器.pdf (165.64 KB, 下載次數(shù): 12)

(專(zhuān)利)多通道開(kāi)口式直流大電流比較儀.pdf (465.8 KB, 下載次數(shù): 23)

20000A直流電流比較儀-有繞法.pdf (410.6 KB, 下載次數(shù): 24)

縱觀這些制作，性能與IT 600-S比，差距都很大。也難怪，IT 600-S是DCCT的佼佼者，其它廠家的DCCT，包括其自己其它絕大部分的DCCT，指標(biāo)都不如。
因此，若想制作一個(gè)高性能的DCCT，可以從IT 600-S入手，過(guò)程大概如下：
1，仿制一個(gè)IT 600-S電子電路板部分模型，接口一樣，裝到IT 600-S的磁頭上，測(cè)試驗(yàn)證通過(guò)
2、改進(jìn)這個(gè)電路板，采用新型高性能元件、改進(jìn)的電路，做到小型化、耗電省、指標(biāo)提高
3、仿制一個(gè)磁頭原型，裝到IT 600-S的控制板上，測(cè)試基本通過(guò)
4、該磁頭原型裝到自己制作的控制板上，測(cè)試通過(guò)。如果3能通過(guò)但4不能通過(guò)，說(shuō)明還是板子有問(wèn)題，回頭轉(zhuǎn)2
5、改進(jìn)這個(gè)磁頭，比如換用磁導(dǎo)率更高的材料、改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使得指標(biāo)能有所改善。

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 22:43
八、其它

工作中的IT 600-S熱像

拆開(kāi)、除去多余塑料、降低磁頭高度的IT 600-S，繞上了600A、120A和30A的測(cè)量漆包線

曾經(jīng)繞過(guò)100T

幾個(gè)朋友對(duì)IT 600-S的測(cè)試照片

細(xì)線繞線的話可能很熱

DCC結(jié)構(gòu)圖

作者: lymex 時(shí)間: 2014-5-25 23:05
九、參考資料

itz 600-spr flex ultrastab-新-Rack.pdf (1.18 MB, 下載次數(shù): 32)

600A直流電流自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的建立.pdf (136.2 KB, 下載次數(shù): 16)

100A直流大電流標(biāo)準(zhǔn)及檢定系統(tǒng).pdf (80.85 KB, 下載次數(shù): 25)

直流2000A大電流標(biāo)準(zhǔn)裝置及檢定系統(tǒng).pdf (224.17 KB, 下載次數(shù): 29)

JBT 10056-1999 直流電流互感器技術(shù)條件.pdf (493.41 KB, 下載次數(shù): 14)

【全文完】

作者: 八一八 時(shí)間: 2014-5-26 14:06
先回復(fù)，大電流我們單位一直是一個(gè)問(wèn)題

作者: wangj 時(shí)間: 2014-5-28 15:20

先回復(fù)，大電流我們單位一直是一個(gè)問(wèn)題
八一八發(fā)表于 2014-5-26 14:06

直流大電流的檢測(cè)嗎？可以聯(lián)系我18971082037

作者: unluckydog 時(shí)間: 2014-6-2 21:56
給lymex老師跪了，太認(rèn)真了。ITZ系列沒(méi)仔細(xì)研究過(guò)，從指標(biāo)猜大概基于比較儀原理的，直流測(cè)量應(yīng)該十分準(zhǔn)確，直流電流勉強(qiáng)可以溯源，但是這款傳感器標(biāo)稱(chēng)帶寬很寬，能到到50kHz~100kHz，比較難校準(zhǔn)，實(shí)際測(cè)試應(yīng)該帶寬在10kHz以內(nèi)。

作者: tomfoot 時(shí)間: 2014-6-3 09:18
感謝介紹很實(shí)用

作者: 滿志 時(shí)間: 2014-6-3 17:16
可以看出作者在對(duì)600-S的研究上做足了功夫,對(duì)計(jì)量工作者是很好的財(cái)富

作者: 計(jì)量俱樂(lè)部 時(shí)間: 2014-6-3 21:59
lymex的文章看起來(lái)就是舒服，圖文并茂的
明天讓他們單位搞這塊的人來(lái)拜讀一下

作者: 禮匪 時(shí)間: 2014-6-4 12:43
認(rèn)真學(xué)習(xí)可以受益匪淺

作者: zsxlh 時(shí)間: 2014-9-17 05:24
真是受益匪淺！
實(shí)用、適用、活用。

作者: fuxing 時(shí)間: 2015-3-7 18:30
報(bào)告lymex老大，我看您拆開(kāi)的IT600的內(nèi)部了，有點(diǎn)迷惑，
個(gè)人認(rèn)為其內(nèi)部是三個(gè)磁環(huán)，應(yīng)該有兩個(gè)坡莫合金的磁環(huán)和一個(gè)鐵氧體的磁環(huán)，
兩個(gè)坡莫合金的磁環(huán)主要解決直流測(cè)量的問(wèn)題，
而鐵氧體的磁環(huán)主要解決交流測(cè)量的問(wèn)題，
但是，我看圖片好像只有一個(gè)坡莫合金磁環(huán)，兩個(gè)鐵氧體磁環(huán)，實(shí)在是迷惑，老大指點(diǎn)一下

作者: lymex 時(shí)間: 2015-3-11 09:17
本帖最后由 lymex 于 2015-3-11 09:23 編輯

fuxing 發(fā)表于 2015-3-7 18:30
報(bào)告lymex老大，我看您拆開(kāi)的IT600的內(nèi)部了，有點(diǎn)迷惑，
個(gè)人認(rèn)為其內(nèi)部是三個(gè)磁環(huán)，應(yīng)該有兩個(gè)坡莫合金的 ...

根據(jù)DCCT的原理，屬于動(dòng)態(tài)跟蹤，因此可以不分交流、直流。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)我畫(huà)過(guò)簡(jiǎn)圖，但考慮到?jīng)]有多少人關(guān)注就沒(méi)帖上來(lái)，補(bǔ)充如下：

里面主要磁心找人用儀器測(cè)量過(guò)，已經(jīng)標(biāo)在圖上。
其中灰色和粉色均為高導(dǎo)磁率材料，粉色是超薄鋼帶卷繞，我拆的那個(gè)銹蝕嚴(yán)重：

作者: 419019167 時(shí)間: 2016-5-22 10:45

lymex 發(fā)表于 2014-5-25 23:05
九、參考資料

厲害！！！圖片顯示不了，lymex老師，，

作者: lymex 時(shí)間: 2016-9-13 00:23

fuxing 發(fā)表于 2015-3-7 18:30
報(bào)告lymex老大，我看您拆開(kāi)的IT600的內(nèi)部了，有點(diǎn)迷惑，
個(gè)人認(rèn)為其內(nèi)部是三個(gè)磁環(huán)，應(yīng)該有兩個(gè)坡莫合金的 ...

結(jié)構(gòu)就是我2樓的圖，兩個(gè)灰色部分應(yīng)該就是坡莫合金磁環(huán)。

作者: fuxing 時(shí)間: 2016-9-14 14:41

lymex 發(fā)表于 2016-9-13 00:23
結(jié)構(gòu)就是我2樓的圖，兩個(gè)灰色部分應(yīng)該就是坡莫合金磁環(huán)。

看了您2樓的結(jié)構(gòu)圖，我猜測(cè)
粉色0.03mm薄鋼帶是坡莫合金帶（有可能是1J85，1J86等）主要用于磁屏蔽
灰色部分有可能是鉬坡莫合金磁粉芯，不是帶狀繞組而成
綠色部分可能是鐵氧體磁環(huán)
至于深紅色和黑色是不是起固定作用，沒(méi)有其他作用

老大您怎么看？請(qǐng)指點(diǎn)

作者: skyatom 時(shí)間: 2016-9-15 02:12
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動(dòng)屏蔽

作者: qimingxing1984 時(shí)間: 2017-5-3 08:41
很牛的帖子，謝謝樓主，但是圖片顯示不了啊，如何顯示？

作者: HarryLiu 時(shí)間: 2017-5-17 16:40
謝謝樓主，大多數(shù)圖片顯示不了啊。

作者: MelodyFly 時(shí)間: 2018-9-1 17:08
牛，厲害！

作者: xcd-123 時(shí)間: 2020-10-9 11:48
這是一個(gè)很用心的帖子，學(xué)習(xí)了！！！！

作者: maxwellping 時(shí)間: 2022-3-23 13:39

lymex 發(fā)表于 2014-5-25 21:59
七、類(lèi)IT 600-S的制作

國(guó)內(nèi)制作類(lèi)似傳感器的例子有不少。

感謝分享！

作者: nightjar832 時(shí)間: 2022-3-24 23:32
剛好最近在評(píng)估，採(cǎi)購(gòu)電流量測(cè)設(shè)備
幫助太大了

作者: 十年砍柴2022 時(shí)間: 2022-12-2 09:32
真是受益匪淺！

歡迎光臨計(jì)量論壇 (http://m.bkd208.com/)

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