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常见问题解答
A. 传感器选型与规格确定
B. 精度、校准与长期稳定性
Danisense 电流传感器能否测量毫安级范围内的电流？
一般而言，使用我们的电流传感器也可以测量非常小的电流。精度规格请参见数据表第3页。
在这里，您也可以计算极小电流下的总误差。
DS50UB-10V 的总体准确率如下所示。
如果能在测量设备中对电流变送器的直流偏移进行补偿，即可获得最高的精度。虚线曲线显示了未进行直流偏移补偿时的精度。当一次电流为 2.5 mA（IPN 直流值的0.005%）时，该电流变送器的精度为 ±2%。
下面列出了当前量产的 DS50UB-10V 无直流偏置时的测试值。
只有使用配备适当滤波选项的专业测量设备，才能达到这些精度。这样可以尽可能地消除噪声信号。
Danisense电流变送器的精度是如何计算的？
数据表中提供了计算电流传感器精度的所有数据。 计算是针对 DS200UB-10V 进行的。
如果是混合信号，则应计算每个频率成分的精度。 在本例中，我们将计算直流信号的精度。 因此，我们使用频率低于 10 Hz（<10 Hz）的精度数据。 总比率误差可按下式计算。
该公式在数据表第3页中有提及。
相关数据可在数据表中找到，具体如下。
如果现在计算10 A时振幅的精度，其计算公式如下。
如果测得一次电流为 10 A，且测量仪器已考虑了电流变送器的变比
你将得到一个次级电压为
假设你有一个理想的电流传感器，没有任何幅值误差。但我们计算得出一个
。这意味着你的测量设备显示的电压值介于以下计算值之间。
在瞬时值为 10 A 时，幅度误差百分比可按以下方式计算。
通过补偿偏移误差，可以减小比例误差。
通过补偿偏移误差，可以减小比率误差。 即使是非常小的数值。 请注意，初级电流越小，比率误差越大。
在数据表中，对于低于 10 Hz 的频率分量，相位偏移以 0.01° 为单位给出。
从图形上看，这可表示为下图所示。
传感器能分辨出的最小电流变化是多少？是什么因素决定的？
这取决于模拟数字转换器（ADC）的分辨率 m（比特）。 这就决定了可以用图像计算的步数 M。 
例如，假设 DS50UB-10V 信号输入的测量范围指定为
。 如果现在有 +50 A 的直流电流流过 DS50UB-10V，则电流传感器二次侧的电压为 10 V。
使用更高分辨率的 ADC 通常会增加对低噪声元件、屏蔽和接地概念的要求。 因此，这些都是数学值。
Danisense 电流传感器适用什么保修条款？
根据序列号，保修期自生产之日起计算：
- 电流传感器功能享有24个月保修期
- 数据表的准确性享有24个月的保修期
数据表中的精度值适用于该电流变送器的整个使用寿命周期。24个月后，建议按照最终客户制定的质量准则，每1至2年进行一次校准，以提高我司电流变送器所测得值的可靠性。
C. 带宽与频率特性
功率分析仪的截止频率是指什么？
功率分析仪通常使用以下基本公式计算有功功率。
因此，将电压 v(t) 和电流 i(t) 的数字化瞬时值相乘，然后将结果在规定的时间窗口内相加。 基本上，直流分量、所有谐波和非谐波分量，直至功率分析仪的带宽限制或滤波器截止频率都会考虑在内。
功率分析仪的截止频率是指应用于输入通道的测量信号的通带和阻带之间的边界频率。 通带包括滤波器允许通过的频率范围（最小衰减），而阻带包括滤波器拒绝通过的频率范围（高衰减）。 截止频率有时被认为是滤波器响应中过渡带和通带的交汇点，例如，在输入电平不变的情况下，滤波器输出电平下降/上升 50%（即 ±3dB，因为下降/上升 3 dB 大约相当于半功率）的点。 有时也称为半功率或 ±3 dB 频率。
滤波器的阻带主要是指滤波器所抑制的频率段。 它以滤波器达到所需的抑制水平为起点。
测量通道的输入信号在截止频率处阻尼为 -3 dB。 所有高于该截止频率的频率成分或噪声信号都会受到阻尼。
由于低通滤波器产生的时间延迟，所有交互通道都应具有相同的滤波器特性。 否则，测量设备的内部软件必须为不同类型的滤波器补偿额外的时间延迟。
换能器的阻抗会影响初级电路吗？
即使在~9-10kHz的有效工作范围之外，换能器本身的电感对整个初级电路的影响也不大。客户在初级电路中感受到的电感，很可能是主要来自线缆。
理由如下：
- 当DCCT超出工作范围运行时，它将充当电流互感器；虽然磁通量并非完全为零，但只要存在使次级补偿安培匝数与初级安培匝数相平衡的路径，实际磁通量水平就非常低。
- 我们在DCCT中使用的是高磁导率无气隙磁芯，因此它不像缠绕在带有分布式气隙的粉末磁芯上的电感器，也不像为了储存部分磁能而故意留有气隙的铁氧体。
- 如果在相应配置中使用了多个初级绕组以增加初级电流，客户可通过将 Danisense 电流互感器（CT）周围的初级绕组视为空芯线圈来计算其电感值。
为什么测量设备的输入带宽应限制在传感器规定的带宽范围内？
在许多情况下，电流传感器的指定带宽低于测量设备的带宽。 超过电流传感器指定带宽传输到二次侧的信号分量会被大幅放大或衰减。 电流互感器的带宽不受具有相应截止频率的低通滤波器的限制。
根据 Danisense 的数据表，所有电流传感器都有指定的带宽。 数值见第 2 页。
在电流变送器的规定带宽与截止频率之间的范围内，干扰信号或主信号中的高频分量可能会被电流变送器放大或衰减，从而导致测量值出现偏差。
D. 安装与布线
一次导线上的快速电压瞬变（dv/dt）会对测量产生什么影响？
特别是，如果初级导体在电流传感器上绕了几圈，则快速的电压变化可能会耦合到电流互感器中。（手册第18页）
应采取以下措施，以尽量减少这些不良影响。
- 请确保换能器周围的绕组分布均匀（平衡）。
- 请确保传感器周围的线圈不要系得太紧。
- 如果可能的话，请在系统的“冷”侧进行测量。（回流导体）
- 将换能器的铝制外壳接地（先清除外壳安装支架上的油漆，参见手册第18页）
- 在换能器孔径处设置一根接地的金属管，并将绕组置于该管内，以屏蔽换能器的电子元件。
我应该在测量仪器上选择 50 Ω 还是 1 MΩ 的输入？
如果连接线缆上可能发生反射（例如在测量高频信号或陡峭边沿脉冲时），则测量通道中需要一个阻值为50欧姆且与同轴电缆特性阻抗相等的电阻。
如果在电缆的一端或两端没有这样的终端，反射波就会在电缆中来回运行数次。 这样测量信号会严重失真。
一般建议电压信号使用 1 欧姆以上的高阻抗输入。 通过测量设备中高阻抗电阻器的不必要电流保持在非常低的水平，从而减少了对我们规定精度的负面影响。
与回流导体或相邻导体的最小距离是多少？
外半径 – 内半径 = 从电流传感器外壳到回流导体或相邻导体的距离。
传感器外壳和 DSUB 电缆的屏蔽层是否已接地？
DQ、DS、DL、DM、DL 系列：
电流变送器的外壳由铝制成，因此能够抵御不需要的高频干扰。如果通过 Danisense DSUB 电缆将电流变送器连接到 DaniSense 系统接口单元（DSSIU），则外壳和电缆屏蔽层将与供电网络的接地端电连接。
DT 系列：
外壳由塑料和铝制成。传感器头包裹在铜箔中，铜箔也通过 DSUB 连接与 DSUB 电缆的电缆屏蔽相连。电缆屏蔽通过 DSSIU 与网络接地相连。
DR 系列：
传感器头包裹在铜箔中，铜箔与电缆屏蔽层相连。电缆屏蔽与电子控制盒内供电网络的地线相连。
E. 过载、饱和与保护
在多大的初级电流下，传感器会受损？
为解答这个问题，我们以 DS50ID 电流变送器为例。在数据手册中，我们可以找到以下信息。
下图显示了与一次电流相关的各项数据。电流变送器可在绿色区域内工作。
- 无论持续时间长短，超过过载容量（IOL）的初级电流都会损坏电流传感器。
- 如果不是因为有了高级传感器保护电路（ASPC），在100毫秒至约1秒的时间间隔内，150 A至1500 A之间的初级电流也可能损坏传感器。 该保护方法的特性详见《用户手册》中“4.9 高级传感器保护电路（ASPC）”一章。
- 当一次电流在75 A（具体取决于负载和电缆电阻值、供电电压、环境温度等）至1500 A之间，且持续时间超过约1 s时，将导致电流变送器进入饱和状态，并触发ASPC。 更多信息请参阅《用户手册》中的“4.3 饱和行为”和“4.9 高级传感器保护电路（ASPC）”章节。
为什么在主电路电流仍在流动的情况下，重新连接 DSUB 电缆后，传感器仍处于故障状态？
这是达尼森电流传感器的预期行为。 由于缺少电源，电流传感器暂时无法将磁芯中的磁通密度调节为 0。 因此，这些电流传感器也被称为零磁通电流传感器。 如果不关闭初级电流，它将继续产生磁场，从而在铁芯中产生磁通。 如果插入 DSUB 电缆使电流传感器恢复运行，则绿色 LED 灯保持黑暗，设备仍然处于故障状态。 其原因是，在换能器接通之前，由于存在初级电流，磁通门探测器处于饱和状态，因此换能器控制器无法抵消/消除铁芯内的磁场。 其后果可能是偏移误差/磁芯磁化较大。
为了再次达到规定的误差值，只有当电流传感器的供电正确时，才能接通一次电流。 这是保证铁芯不产生剩磁的唯一方法。
如果在测试过程中，DSUB 电缆意外从电流变送器上断开，随后又重新连接，则必须将一次电流设置为零。之后，电流变送器应能恢复正常工作。
为什么在持续过载后输出值仍保持为零？这是正常现象吗？
是的。手册第22页对磁通门传感器的工作原理进行了详细说明。
这样，电流传感器就能恢复正常工作了。
如果在安装了高负载电阻的情况下，初级电流达到满量程，传感器是否会损坏？
一般来说，如果测量的初级电流较小，可以增加欧姆电阻。 在大多数数据表中都能找到图 2。
如果在使用高阻抗负载电阻时初级电流上升，则负载电阻两端的电压会增加，到一定程度时，传感器内的继电器会将传感器切换至“关”状态。
其机理是，当负载电阻上的高电压接近 DCCT 的电源电压时，DCCT 中的运算放大器无法获得更多电流，磁芯将退出零磁通运行，即磁通栅极检测器将达到饱和。 这将导致继电器关闭传感器输出。
传感器不应受损。
传感器一直处于故障状态，直到初级电流循环归零，这是设计使然吗？
这是电流传感器的预期行为。 原因是要将传感器的偏移误差控制在规定范围内。
磁通门检测器已进入饱和状态，无法控制补偿电流，因此继电器触点闭合，使绕组短路，以保护电子元件。
F. 干扰与信号质量
电磁干扰场会如何影响我的测量结果？
如今，开关电源等非线性负载不仅会造成电网谐波失真，通常还会产生电磁辐射。 例如，绕组部件会产生磁杂散场，具有高脉冲电压的导体会产生电杂散场。 这些场可以耦合到电流传感器中。 示波器可用于记录这些振荡。
在 DS50UB-10V 未连接电源和外壳未出土的情况下，振荡约为 0.5%。 可通过 BNC 连接检测 44 MHz 频率。 这种振荡对应于约为 0.5 mA 的初级电流。 峰值至峰值为 20 mA。 测量是在一张标准的家用办公桌上进行的。
干扰超出了电流互感器 500 kHz 的指定带宽。 一位数兆赫范围内的低通滤波器可以大大减少这种干扰。
输出信号中的干扰来自哪里，如何减少这些干扰？
在实验室设备中，总有一些电源装置在使用。 除笔记本电脑外，示波器等测量设备还需要一个将交流电转换为直流电的电源装置。 为了尽可能减小内部变压器的体积，电源电压被逆变为高频电压。 这就产生了电磁辐射，例如可以用短路示波器探头对其进行定性检测。
例如，这种辐射可以穿过电流传感器的内孔，因此可以在次级信号中识别出来。
振荡频率约为 从上图中可以看到 3.33 兆赫。 电流传感器的输出端没有低通滤波器，因此这些信号一般不会衰减。 在示波器应用中，建议使用能对输入信号进行滤波的示波器，以尽量减少高频干扰。
为什么为传感器电子元件供电的直流电上会有纹波？
是的，没错。 通常可以看到数据表中规定的电流传感器的激励频率。 例如，DS50UB-10V 的激励频率规定为 31.25 kHz。 这种振荡是直流电源电流的一部分。
G. 接口单元与输出模块
1 V 和 10 V 电压输出模块（VOM）之间有什么区别？
1 V 模块是纯无源的，仅包含一个测量电阻。而 10 V 模块则配备了有源放大电路。因此，1 V 模块不存在偏移误差，从这一方面来看，其精度更高。 其比值误差也略小于 1 V 模块。相关数据详见接口单元 DSSIU-6-1U-V 的数据手册。
https://danisense.com/products/dssiu-6-1u-v/datasheet/
然而，电磁干扰以及所选测量仪器中较差的信噪比可能会抵消这一优势。
因此，客户应自行权衡1V和10V输出模块的利弊。
电压输出模块（VOM）能否指示主回路过电流？
电压输出模块（VOM）可提供最高达 12 V 的高精度输出信号。如果额定初级电流与 10 V 输出电压相对应，则可测量高达额定初级电流 120% 的过电流。 但是，安装在 DSSIU-6-1U-V 上的电流变送器（带电流输出）必须针对此过电流进行规格指定。
1 V 模块仅由一个无源分流电阻组成。根据电流输出型电流变送器的技术规格，其输出电压将随初级电流的变化而变化。
H. 产品信息与支持
如何根据序列号查出生产日期？
每台 Danisense 电流变送器都配有铭牌。序列号上清楚地标明了生产日期。前两位数字表示生产年份，第三、第四位数字表示生产周数。
