電流傳感器
一、簡(jiǎn)介
電流傳感器,是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)電流的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
電流傳感器也稱(chēng)磁傳感器,可以在家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等等,在我們生活中都用到很多磁傳感器,比如說(shuō)電腦硬盤(pán)、指南針,家用電器等等。
二、分類(lèi)
電流傳感器依據(jù)測(cè)量原理不同,主要可分為:分流器、電磁式電流互感器、電子式電流互感器等。
電子式電流互感器包括霍爾電流傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器及專(zhuān)用于變頻電量測(cè)量的AnyWay變頻功率傳感器(可用于電壓、電流和功率測(cè)量)等。
與電磁式電流傳感器相比較,電子式電流互感器沒(méi)有鐵磁飽和,傳輸頻帶寬,二次負(fù)荷容量小、尺寸小、重量輕、是今后電流傳感器的發(fā)展方向。
光纖電流傳感器是以法拉第磁光效應(yīng)為基礎(chǔ)、以光纖為介質(zhì)的新型電流傳感器。
三、工作原理
霍爾原理電流傳感器是基于霍爾磁平衡原理(閉環(huán))和霍爾直測(cè)式(開(kāi)環(huán))兩種基本原理。
開(kāi)環(huán)電流傳感器的原理:原邊電流IP產(chǎn)生的磁通被高品質(zhì)磁芯聚集在磁路中,霍爾元件固定在很小的氣隙中,對(duì)磁通進(jìn)行線性檢測(cè),霍爾器件輸出的霍爾電壓經(jīng)過(guò)特殊電路處理后,副邊輸出與原邊波形一致的跟隨輸出電壓,此電壓能夠準(zhǔn)確反映原邊電流的變化。
四、技術(shù)參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN和額定輸出電流ISN
IPN指電流傳感器所能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)額定值,用有效值表示(A.r.m.s),IPN的大小與傳感器產(chǎn)品的型號(hào)有關(guān)。
ISN指電流傳感器額定輸出電流,一般為100~400mA,某些型號(hào)可能會(huì)有所不同。
傳感器供電電壓VA
VA指電流傳感器的供電電壓,它須***在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過(guò)此范圍,傳感器不能正常工作或可靠性降低,另外,傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負(fù)極供電電壓VA-。
測(cè)量范圍Ipmax
測(cè)量范圍指電流傳感器可測(cè)量的***大電流值,測(cè)量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN。測(cè)量范圍可用下式計(jì)算:
(2)要注意單相供電的傳感器,其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍,所以其測(cè)量范圍要高于雙相供電的傳感器。
過(guò)載
發(fā)生電流過(guò)載時(shí),在測(cè)量范圍之外,原邊電流仍會(huì)增加,而且過(guò)載電流的持續(xù)時(shí)間可能很短,而過(guò)載值有可能超過(guò)傳感器的允許值,過(guò)載電流值傳感器一般測(cè)量不出來(lái),但不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。
精度
計(jì)算精度時(shí)須***考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。
偏移電流ISO
偏移電流也叫殘余電流或剩余電流,它主要是由霍爾元件或電子電路中運(yùn)算放大器工作狀態(tài)不穩(wěn)造成的。電流傳感器在生產(chǎn)時(shí),在25℃,IP=0時(shí)的情況下,偏移電流已調(diào)至***小,但傳感器在離開(kāi)生產(chǎn)線時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一定大小的偏移電流。產(chǎn)品技術(shù)文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。
線性度
線性度決定了傳感器輸出信號(hào)(副邊電流IS)與輸入信號(hào)(原邊電流IP)在測(cè)量范圍內(nèi)成正比的程度,ABB公司的電流傳感器線性度要優(yōu)于0.1%。
溫度漂移
偏移電流ISO是在25℃時(shí)計(jì)算出來(lái)的,當(dāng)霍爾電極周邊環(huán)境溫度變化時(shí),ISO會(huì)產(chǎn)生變化。
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