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電流傳感器原理與應用

  主流電流傳感器原理與應用,大家知道嗎?下面就一起來(lái)看看吧!
主流電流傳感器原理與應用
電流傳感器就是把大電流轉換為同頻同相的小電流以便于測量或實(shí)現隔離。根據不同的變換原理,電流傳感器一般有霍爾效應、磁通門(mén)、電磁感應、羅氏線(xiàn)圈(電磁感應原理及安培環(huán)路定律)、分流器(歐姆定理)這五種技術(shù)。本文只討論主流的傳感器即霍爾效應和磁通門(mén)的傳感器。
基于霍爾效應的電流鉗在鐵芯中加工一個(gè)氣隙放置霍爾元件。利用霍爾元件測量氣隙中的磁感應強度,根據控制方式不同,有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種類(lèi)型。開(kāi)環(huán)和閉環(huán)霍爾型電流鉗都可以測量直流和交流。
開(kāi)環(huán)霍爾型電流傳感器--直測式
開(kāi)環(huán)霍爾型使用線(xiàn)性度較好的霍爾元件,霍爾元件輸出電壓正比于被測電流。開(kāi)環(huán)霍爾型的互感器有致遠的CTS系列、法國CA的C117.
閉環(huán)霍爾型電流傳感器--磁平衡原理
閉環(huán)霍爾型使用零磁通技術(shù),鐵芯上有補償線(xiàn)圈。當初級有被測電流在鐵芯中產(chǎn)生磁通時(shí),霍爾元件檢測鐵芯中的磁感應強度,通過(guò)負反饋將此誤差電壓轉換為電流驅動(dòng)補償線(xiàn)圈,抵消鐵芯中的磁通,*終被測電流與補償線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量大小一致方向相反,通過(guò)測量補償線(xiàn)圈的電流即可按照匝數比換算出被測電流。
閉環(huán)霍爾對霍爾元件的線(xiàn)性度依賴(lài)較小,鐵芯工作在零磁通下,因此精度比開(kāi)環(huán)的高?;魻栐枰峁┕ぷ麟妷?,因此這兩種電流鉗都要供電,閉環(huán)霍爾需要驅動(dòng)補償線(xiàn)圈耗電更大。閉環(huán)霍爾型傳感器有萊姆的LF系列電流傳感器。
開(kāi)環(huán)霍爾型與閉環(huán)霍爾型電流傳感器的區別
帶寬區別:微觀(guān)上講,氣隙處的磁場(chǎng)始終在零磁通附近變化,由于磁場(chǎng)變化幅度非常小,變化的頻率非???,因此閉環(huán)型電流傳感器具有非??斓捻憫獣r(shí)間。實(shí)際中,閉環(huán)霍爾傳感器的帶寬高達100kHZ左右,開(kāi)環(huán)式的帶寬在10kHZ以下。閉環(huán)霍爾傳感器的帶寬比開(kāi)環(huán)霍爾傳感器的高。
精度區別:傳統開(kāi)環(huán)式霍爾傳感器副邊輸出與磁芯處的磁感應強導磁材質(zhì)制作而成,非線(xiàn)性和磁滯效應是導致所有高導磁材料的固有特點(diǎn),因此,開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器一般線(xiàn)性度較差,且原邊信號在上升和下降過(guò)程中副邊輸出不同,導致傳統開(kāi)環(huán)式霍爾傳感器的精度比閉環(huán)式霍爾傳感器精度低。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)環(huán)式霍爾傳感器的精度已經(jīng)能夠達到閉環(huán)式霍爾傳感器的精度,比如致遠電子的CTS系列電流鉗的精度達到0.3%.
磁通門(mén)技術(shù)的電流傳感器
利用磁通門(mén)技術(shù)的電流傳感器,精度優(yōu)于0.05%,甚至達到12ppm,但是這種類(lèi)型傳感器非常昂貴并且很脆弱。在使用中一旦未給傳感器供電情況下,通有被測電流,會(huì )造成傳感器損壞。比如萊姆的IT系類(lèi)電流傳感器,精度達到0.05%.
以上就是關(guān)于主流電流傳感器原理與應用的詳細介紹,希望可以幫到大家!
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