近年来,随着交流变频调速、逆变装置、开关电源等手艺日渐普及,原有的电流、电压检出元件,已不顺应中高频、高di/dt电流波形的转达和检测。霍尔电撒播感器是近十几年生长起来的丈量控制电流、电压的新一代工业用电量传感器,是填补这一空缺的高性能电检测元件。
图示:霍尔电撒播感器原理示意图
霍尔电撒播感器可以丈量种种类型的电流,从直流电到几十千赫兹的交流电,其所依据的事情原理主要是霍尔效应原理。
如上图——霍尔电撒播感器原理示意图中结构的磁路,将载流体周围的磁通集中穿过霍尔元件,同时霍尔元件电流端子通以划定的直流I。则霍尔元件电压端上就会爆发霍尔电势,将此电势放大后输入磁芯赔偿线圈,当赔偿线圈爆发的磁通完全赔偿被测电流爆发的磁通时,赔偿线圈的电流按比例反应了被测电流的数值。图中被测电流为I,原边的安匝数为I*1安匝,设赔偿线圈为N匝。赔偿电流为I0,则在安匝数平衡时
I*1=I0N
I0可通过取样电阻R转换成电压输出,则R两头电压U0为
U0=I0*R=IR/N
显然U0与被测电流I成正比,只要测得U0即可换算得I,此即霍尔电撒播感器的事情原理。
使用分流器保存的最大问题是输入与输出之间没有电隔离。别的,用分流器检测高频或大电流时,不可阻止地带有感性,因此分流器的接入既影响被测电流波形,也不可真实转达非正弦波形。
电流互感器在划定的事情频率下有较高的准确度,可是它能顺应的频率规模很窄,尤其不可转达直流。别的,电流互感器事情时保存激励电流,以是它是电感性元件,保存和分流器相同的弱点。
传感器供电电压VA是指电撒播感器的供电电压,它必需在传感器所划定的规模内。凌驾此规模,传感器不可正常事情或可靠性降低,另外,传感器的供电电压VA又分为正极供电电压VA+和负极供电电压VA-。要注重单相供电的传感器,其供电电压VAmin是双相供电电压VAmin的2倍,以是其丈量规模要供高于双电的传感器。
是指指电撒播感器可丈量的最大电流值,丈量规模一样平常高于标准额定值IPN。
IPN指电撒播感器所能测试的标准额定值,用有用值体现(Arms),IPN的巨细与传感器产品的型号有关。ISN指电撒播感器额定输出电流,一样平常为10~400mA,虽然凭证某些型号详细可能会有所差别。若是输出电流经由丈量电阻R,则可以获得一个与原边电流成正比的巨细为几伏的电压输出信号。
偏移电流也叫剩余电流或剩余电流,它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器事情状态不稳造成的。电撒播感器在生产时,在25℃,IP=0时的情形下,偏移电流已调至最小,但传感器在脱离生产线时,都会爆发一定巨细的偏移电流。
线性度决议了传感器输出信号(副边电流I0)与输入信号(原边电流I)在丈量规模内成正比的水平。
偏移电流ISO是在25℃时盘算出来的,当霍尔电极周边情形温度转变时,ISO会爆发转变。因此,思量偏移电流ISO的最大转变是很主要的,其中,IOT是指电撒播感器性能表中的温度漂移值。
电撒播感器的过载能力是指爆发电流过载时,在丈量规模之外,原边电流仍会增添,并且过载电流的一连时间可能很短,而过载值有可能凌驾传感器的允许值,过载电流值传感器一样平常丈量不出来,但不会对传感器造成损坏。
霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流IPN。在+25℃时,传感器丈量精度与原边电流有一定影响,同时评定传感器精度时还必需思量偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
如通例电撒播感器一样,一样平常霍尔电撒播感器都有正极(+)、负极(-)、丈量端(M)及地(0)四个管脚,但带线电撒播感器则没有此四个管脚,而是有红、黑、黄、绿三根引线,划分对应于正极、负极、丈量端及地。同时在大多传感器中有一内孔,丈量原边电流时要将导线穿过该内孔?拙毒尴赣氩沸秃拧⒄闪康缌骶尴赣凶乓欢ǖ墓叵。
不管是什么型号的电撒播感器,装置时管脚的接线应凭听说明书所注情形举行响应连线。
1) 在丈量交流电时,必需强制使用双极性供电电源。即传感器的正极(+)接供电电源“+VA”端,负极接电源的“-VA”端,这种接法叫双极性供电电源。同时丈量端(M)通过电阻接电源“0V”端(单指零磁通式)。
2) 在丈量直流电流时,可使用单极性或单相供电电源,即将正极或负极与“0V”端短接,从而形成只有一个电极相接的情形。
另外,装置时必需周全思量产品的用途、型号、量程规模、装置情形等。好比传感器应只管装置在利于散热的场合。
除了装置接线、即时标定校准、注重传感器的事情情形外,还应注重一下事项以包管测试精度:
1) 原边导线应安排于传感器内孔中心,尽可能不要放偏;
2) 原边导线尽可能完全放满传感器内孔,不要留有逍遥;
3) 需要丈量的电流应靠近于传感器的标准额定值IPN,不要相差太大。如条件所限,手头仅有一个额定值很高的传感器,而欲丈量的电流值又低于额定值许多,为了提高丈量精度,可以把原边导线多绕几圈,使之靠近额定值。例如当用额定值100A的传感器去丈量10A的电流时,为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈(一样平常情形,NP=1;在内孔中绕一圈,NP=2;……;绕九圈,NP=10,则NP×10A=100A与传感器的额定值相等,从而可提高精度)。
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