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原理：

SCD系列传感器是以非接触测量方式，基于零磁通原理，将输入的直流电流调制成变化的交流信号，采用集成运算放大器进行检波，放大，反馈等信号处理，使传感器输出与被测直流电流成比例的模拟直流电压信号，以便测量仪表或计算机进行显示或处理。

特点：

真正实现了"简便"、"可靠"、"快速"、"在线"、"无害"、"直接"地检测直流接地的目标。具有温漂小，线性度高，负载能力强等特点。

应用领域：

广泛地应用于发电厂，变电站（所），通讯系统等直流系统的绝缘监测以及直流电流的差值测量，mA级微小电流的穿孔式，隔离式测量等等。是构成新一代直流绝缘监察装置的关键性测量部件。

产品的主要技术内容及基础原理论述：

直流漏电流传感器是利用磁调制原理与磁平衡机理的有机结合，是用磁调制器来完成铁芯中直流磁场强度为零（即直流安匝平衡）的检测工作，并通过一自动控制系统来维持直流安匝的行动平衡。

磁调制器是应用磁性材料的B-H曲线具有对称的非线性关系的特点，将铁芯中直流磁势的变化变成其输出电压频谱中的偶次谐波分量的变化。将其解调后，可变为一直流电压的变化。由于直流电压和电流都可以转换为直流磁势，因此，包括解调部分在内的磁调制器本身也就是一个磁调制型的直流放大器。和其它的调制型直流电流放大器相比较，该放大器具有低噪声，低漂移以及没有可动部分，使用寿命长，工作可靠，维护简单等一系列优点。

铁磁物质的磁性质，一般以纵座标表示磁感应强度B，横座标表示磁场强度H，这样做出的曲线称为物质的磁化曲线或简称为B-H曲线。如图1-1

图1-1

在铁芯受到交变磁化时，磁场强度循环的在正的极大值Hm与等大负值-Hm间变化。基于以上原理，我们研制的LDCS直流漏电流传感器的原理框图如图1-2所示：

图1-2

振荡磁调制器主要是由铁芯和振荡电路构成。铁芯I上绕有交流振荡激磁绕组W~，直流激磁绕组W_（即输入）和检测绕组Wb，如图1-3。

图1-3

：如铁芯只用对称的交流安匝去激励，则其磁通的频谱中将只有奇次谐波分量，没有偶次谐波分量，在Wb两端的电压中，也没有偶次谐波分量。

图1-5

如在交流磁化的同时又加入直流磁化，使铁芯中产生直流磁场强度Ho，则交流磁化时，将不是从H=0开始进行磁化，而是从Ho开始磁化，这也相当于铁芯磁化曲线从轴位移了Ho（如图1-5所示），也就是说，该曲线不再具有对称的关系。这时还是用对称的交流安匝去激励铁芯，其磁通产生非对称的失真，即磁通中将含有偶次谐波分量。这样，铁芯在受到对称交流磁势激磁的条件下，有直流磁场存在其磁通的频谱中就有偶次谐波分量的存在。反之，磁通中偶次谐波分量的大小和有无也就反映了直流磁场的大小和有无，直流漏电流传感器就是利用这种直流磁势和磁通中的偶次谐波关系而设计的。

解调检波器是由集成运算放大器构成的，其作用就是检出与直流磁势和磁通中的偶次谐波的量值，送入积分运算放大器进行无差调解处理，通过反馈线圈来平衡输入的直流磁势，使铁芯中的直流磁势趋于零。此时运算放大器输出的电压信号正比于输入的直流量值，以达到检测的目的。其产品的主要技术指标如表1所示。

表一:SCD系列直流漏电流传感器

型  号         SCD-10mA    SCD-20mA    SCD-50mA    SCD-100mA

额定输入       ±10mAT       ±20mAT       ±50mAT      ±100mAT

测量范围     0～±20mAT    0～±40mAT    0～±100mAT   0～±200mAT

额定输出                          ±5V200mAT

工作电压                             ±12～15V

消耗电流                              ＜±13mA

精确度                                ±1%

线性度                                ±1%

失调电压                             ＜±50mV

温度漂移                             ＜±0.02%/℃

分辨率                                10uA

频带宽度                               DC

绝缘耐压                             3KV RMS/50Hz/1分钟

负载阻抗                              RL＞5KΩ

抗干扰特性                          ＜±5mV当H=50A DC/M 时

工作环境温度                          -10～+70℃

储存环境温度                          -25～+85℃

重量                                 92g ~~1300g

本产品主要由铁芯及线圈电路板，外壳三部分组成，其外形尺寸如

图1-6

铁芯采用高导磁的坡莫合金软磁材料绕制而成，电路板采用SMD技术加工而成，最后通过灌封环氧树脂将铁心线圈，电路板和外壳封装在一起。其产品的生产工艺易于批量生产。

2、项目产品的主要技术性能指标与国内、国外同类产品先进技术指标的比较，我们的产品主要在温度的稳定性，抗外磁场干扰，线性度及对称度方面优于其它同类产品。

SCD系列直流漏电流传感器的测试

主要功能和参数的测试

1.失电保护

给正电源或负电源某一个失电后, 传感器的输出端自动为零输出.

2.正、负电源误接反保护

当正电源和负电源相互接反了, 传感器会自动停止工作, 输出端自动为零输出,从而不会损坏器件.

3.温漂测量

温度补偿的参数设计直接关系到传感器的稳定性,当环境温度变化时, 传感器会自动调整输出在指标的范围内，一般是比较常温和到65度时的温漂变化。

4.抗静态磁场干扰

也就是抗地磁和周边磁场的能力.传感器工作在零位的时候,将传感器进行空中任意方位的变动,看其最大的变化量.

5.输出端的抗干扰

在输出端连接一条20米左右的双线，在线旁启动手电钻，给输出线干扰信号，观察输出端的变化。如果出现高电位，侧输出抗干扰不行。

6.抗输入干扰的能力

传感器正常工作时,将一个带有磁性的金属条放入穿孔中,看其变化量的大小.

7.线性度

测量输入0-10mA时的输出值，测量点为0、10%、50%、80% 、100%五个，由于设计中采用了比较仪的原理,又有闭环返馈回路,使其线性度可达0.1%.

8.抗输入冲击能力

当受到输入电流达5A冲击时,输出饱和. 一旦断掉这种大电流后,传感器会自动恢复原来状况左右，一般在100mV以内.

9.室飘

在没有信号输入时,将输出调到零，观查24小时内的输出端的变化。

SCD全系列产品,本产品其外形尺寸如图1