问题:当检测线圈靠近载流导线放置,或在三相系统中使用罗氏线圈时,就会发生串扰。由于相邻相位所产生外部磁场的影响,这种干扰会导致电流测量不准确。
原因:比奥-萨瓦尔定律描述了载流直导线在远离导线中心的任何点产生的磁场
方程式 2.
其中 B1 是导线 1 在距导线中心距离为 (r1) 的任意点处产生的磁场。
方程式 3.
其中 B2 是导线 2 在距导线中心距离为 (r1) 的任意点处产生的磁场。
导线之间任意点的磁场总和如下所示:
方程式 4.
其中 (θ) 是 B1 和 B2 之间的方向夹角;如果两根导线彼此平行,则 (θ) 只能为 180° 或 0°。
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- 如果 (θ) = 180°,则电流沿相同方向流动,磁场方向相互对立。磁场总和随着距离任一导线更近而增加,如果电流相同,则在两根导线之间的中点处抵消。
- 如果 (θ) = 0°,则电流反向流动,磁场方向相同且相互增强,从而在导线之间产生均匀的净磁场。总磁场幅度随着导线之间间距的减小而增大,并随着间距的增大而减小。
- 以上是两种最坏情况,且并不现实。串扰影响可能出现在两种极端情况之间的任意点。
权变措施:
- 为了解决此问题,需要采用带交错回流回路的差分线圈。当暴露在外部磁场中时,该配置会生成一个共模信号,然后由差分放大器将其抵消。此参考设计详细介绍了差分放大器实现。
- 软件校准和串扰补偿。