直流大电流测量装置的准确性与可靠性如何,对冶金、化工和电力等行业的影响极大。传统的直流大电流测量装置,一般都基于单一的传感原理。这些测量装置均存在原理与方法上的局限性,使得直流大电流在线测量传感器缺乏可靠的计量保证,能源计量普遍失准。本论文研究了一种基于开环原理与闭环原理相结合的磁势自平衡回馈补偿式直流传感机理与方法及其实现。其创新、独特之处在于提出了利用铁芯矩形磁化曲线的特性,建立起直流磁势平衡,并通过对电抗器铁芯结构的合理设计,巧妙地实现安匝差检测,构成差流回馈补偿系统,而不是高增益的闭环系统。既实现了闭环补偿,又避免了经典闭环系统高反馈增益导致的振荡和大功率驱动问题。文中首先在阐述副绕组串联型直流电流传感器和双向铁芯磁放大器工作原理的基础上介绍了磁势自平衡回馈补偿式直流传感理论,对这种全新的直流传感器的平衡铁芯磁化过程、磁势自平衡回路的电流波形及方程式拟合等进行了理论上的分析。然后论文对磁势自平衡回馈补偿式直流传感器的检测回路铁芯的磁通状态进行了研究和理论分析,根据铁芯的磁通状态分析了检测回路中电流的波形,并在此基础上推导出了检测回路输出电压和灵敏度的计算表达式。提出了提高检测灵敏度的几种措施并进行了实验验证。最后论文对磁势自平衡回馈补偿式直流传感器模拟样机的设计及实验进行了研究。实验结果验证了磁势自平衡回馈补偿式直流传感理论的正确性。磁势自平衡回馈补偿式直流传感理论先进,电路实现简单,调试方便,有广阔的实用前景,有望成为具有我国特色的新一代直流大电流计量装置。该课题的研究成功,不仅在理论上填补了国内外在该领域的空白,而且为研究新一代的直流传感器奠定了理论与技术基础。