电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理

2021/11/12 02:35 · 传感器知识资讯 ·  · 电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理已关闭评论
摘要:

电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理无论丈量精度和分辨率,还是稳定性,我们的磁调制式电流传感器比巨磁电阻效应电传播感器、光纤电传播感器、霍尔电传播感器等丈量元件高很多,因而常用于计量检定等高精度高稳定性请求的丈量范畴,下面我们引见一下我们的电传播感器的磁调制工作原理。磁调制电传播感器原理框图如图1,磁调制式直放逐

电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理  第1张

电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理

无论丈量精度和分辨率,还是稳定性,我们的磁调制式电流传感器比巨磁电阻效应电传播感器、光纤电传播感器、霍尔电传播感器等丈量元件高很多,因而常用于计量检定等高精度高稳定性请求的丈量范畴,下面我们引见一下我们的电传播感器的磁调制工作原理。
磁调制电传播感器原理框图
 如图1,磁调制式直放逐大器主要由耦合线圈、补偿线圈、调制解调、信号调理、功率放大和状态监测等几局部组成。
矩形磁化曲线
图2 矩形磁化曲线
  为了取得高精度高稳定性的产品性能,我们的磁调制电传播感器采用双铁芯线圈,并且请求两个耦合线圈具有相同的构造尺寸、有相同匝数的激磁绕组、铁芯磁性能高度接近,同时请求铁芯具有高矩形比的磁化曲线(如图2),即请求铁芯的初始磁导率尽可能高,同时饱和磁感要低,使铁芯容易进入高度饱和状态。接线时将两线圈的同名端反向联接, 使调制电路输出的鼓励信号产生的磁场在两铁芯中大小相等方向相反,这样使由鼓励信号产生的鼓励磁场与由输入的被丈量直流电流产生的磁场在一个铁芯中方向相同,从而等到增强,并使这个铁芯疾速进入磁饱和情况;而在另外一个铁芯中产生的磁场方向相反,就会相互削弱,从而延迟铁芯进入饱和情况,这样使得两个激磁绕组中感应的电压的偶次谐波同相,相加后会得到增强;而在这两个激磁绕组中感应的电压的奇次谐波反相,相加后会相互削弱或抵消。因而这两个激磁绕组对偶次谐波有选频和放大作用,而对奇次谐波有抑止作用,到达选频效果。激磁线圈中偶次谐波的大小与被测直流电流的大小成正比,把偶次谐波信号停止调理和功率放大后,就能够得到我们所需的电流检测信号。同时,鼓励线圈输出的偶次谐波的偏移方向能够反映输入电流的方向。
  这种计划经过合理选择鼓励线圈的构造尺寸和线圈匝数,可使磁调制用具有较好的分辨力和较高灵活度以及较低的噪声。为了进一步消弭因铁芯磁性能非线性和离散性以及电磁环境和温度等要素的影响,进步产品性能和丈量精度和稳定度,引入了补偿线圈,由功率放大器输出的电流检测信号驱动这个补偿线圈,使它产生的磁场抵消输入母线电流产生的磁场,从而消弭了铁芯磁场工作点等问题的影响,这时流过补偿线圈的驱动电流与输入的被丈量电流成线性函数关系--等安匝关系,因而流过补偿线圈的电流就能够真实地反映母线电流的大小和方向。

电流传感器的工作原理:电流传感器中磁调制的工作原理  第2张

电流传感器的工作原理:电流传感器工作原理

  电流传感器工作原理,大家知道吗?下面就一起来看看吧!
AIC是"特制集成电路"的英文缩写,它是八十年代末迅速发展起来的一项高技术产品。从设计思想、研制手段,直到测试方法,使与传统的通用集成电路有质的区别,是将超大规模集成电路(VLSI)的工艺技术、计算机辅助设计(CAD)、自动测试技术(ATE)三者结合的丰硕成果。应用在变送器上,即为变送器专用厚膜电路。ASIC电路的变送器把变送器的转换电路和输出电路(即大部分电子电路)全部集成到一块定制的芯片上,大大减少了元器件的数量,整个变送器仅有CT、PT、电源、大电容、ASIC芯片等少数几个器件,从而可大大提高整个变送器的可靠性和长期稳定性。
工作原理。
霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理(闭环)和霍尔直测式(开环)两种基本原理。
开环电流传感器的原理:原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中,霍尔元件固定在很小的气隙中,对磁通进行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后,副边输出与原边波形一致的跟随输出电压,此电压能够**反映原边电流的变化。
电流传感器霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流,从直流电到几十千赫兹的交流电,其所依据的工作原理主要是霍尔效应,如图1所示。
当原边导线经过电流传感器时,①原边电流IP会产生磁力线,②原边磁力线集中在磁芯周围,③内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压,④电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS,⑤并存在以下关系式:
其中,IS-副边电流;IP-原边电流;NP-原边线圈匝数;NS-副边线圈匝数;NP/NS-匝数比,一般取NP=1.
电流传感器的输出信号是副边电流IS,它与输入信号(原边电流IP)成正比,IS一般很小,只有100~400mA.如果输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。
以上就是关于电流传感器工作原理的详细介绍,希望可以帮到大家!
上一篇:电流传感器特性参数
下一篇:电流传感器是一种检测装置

电流传感器的工作原理:电流传感器是什么_电流传感器的工作原理

  电流传感器是什么
  电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
  电流传感器也称磁传感器,可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等,在我们生活中都用到很多磁传感器,比如说电脑硬盘、指南针,家用电器等等。

  闭环霍尔电流传感器的工作原理
  闭环霍尔电流传感器是利用霍尔器件为核心敏感元件用于隔离检测电流的模块化产品,它的工作原理是霍尔磁平衡式的(或称霍尔磁补偿式、霍尔零磁通式)。众所周知,当电流流过一根的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流大小成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场的变化与霍尔器件的输出电压信号有良好的线形关系,因此可利用霍尔器件的测得的输出信号,直接反应出导线中的电流大小,即:
  I ∝ B ∝ VH (2)
  式中:I为通过导线中的电流;B为导线通电流后产生的磁感应强度;VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压。当选择适当的比例系数,上述关系可以表示为等式。对于霍尔输出电压信号VH的处理,人们设计了许多种电路,但总体来讲可分为两类,一类为开环(或称直测式、直检式)霍尔电流传感器;另一类为闭环(或称零磁通式、磁平衡式)霍尔电流传感器。
  针对霍尔传感器的电路形式而言,人们最容易想到的是将霍尔元件的输出电压用运算放大器直接信号放大,得到所需要的信号电压,由此电压值来标定原边被测电流大小,这种形式的霍尔传感器通常称为开环霍尔电流传感器。开环霍尔传感器的优点是电路形式简单、成本相对较低;其缺点是精度、线性度较差;响应时间较慢;温度漂移较大。为了克服开环传感器存在的不足,八十年代末期,国外出现了闭环霍尔电流传感器。1989年,北京七O一厂引进国外技术在国内率先开展闭环霍尔电流传感器的研制、生产。经过十几年的努力,这种传感器在国内逐渐为广大用户了解和应用。
  闭环霍尔电流传感器的工作原理是磁平衡式的,即原边电流(IN)所产生的磁场,通过一个副边线圈的电流(IM)所产生的磁场进行补偿,使霍尔器件始终处于检测零磁通的工作状态。当原副边补偿电流产生的磁场在磁芯中达到平衡时,即有如下等式:
  N×IN=n×IM (3)
  式中:IN为原边电流;N为原边线圈的匝数;IM为副边补偿电流;n为副边线圈的匝数。
  由上式看出,当已知传感器原边和副边线圈匝
  数时,通过测量副边补偿电流IM的大小,即可推算出原边电流IN的值,从而实现了原边电流的隔离测量。

  电流传感器应用
  电流传感器也称磁传感器,可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等,在我们生活中都用到很多磁传感器,比如说电脑硬盘、指南针,家用电器等。
  在工业应用领域,最流行的磁传感器类型是电流传感器,在许多测量50安培以下电流的应用中,比如住宅太阳能逆变器应用或小型UPS系统,使用简单的resistive bar或分路(shunt)

电流传感器的工作原理:霍尔电流传感器的作用及工作原理

  有些人对霍尔传感器比较感兴趣,但是不知道霍尔传感器什么作用,也不知道工作原理是什么。今天,传感器专家网小编便为大家简单解答一下这方面的疑问。
资料图
  霍尔传感器的作用
  车上的霍尔传感器又叫凸轮轴位置传感器。作用是判缸点火,就是说是调整点火时间的。他坏掉的话不影响着车,但是发动机不能正常运行,很严重。对油耗不是影响不影响的问题,是不完全不能控制。要更换。
  霍尔传感器的工作原理
  霍尔电流传感器是根据霍尔原理制成的。它有两种工作方式,即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、(次级线圈)和放大电路等组成。
霍尔电流传感器,资料图
  直放式电流传感器(开环式)
  众所周知,当电流通过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,它可以通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。这一信号经信号放大器放大后直接输出,一般的额定输出标定为4V。
  磁平衡式电流传感器(闭环式)
  磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈,电流所产生的磁场进行补偿, 从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。
  磁平衡式电流传感器的具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上, 所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is。 这一电流再通过多匝绕组产生磁场 ,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场, 使霍尔器件的输
  出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘 所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起指示零磁通的作用 ,此时可以通过Is来平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。 一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程。

您可能感兴趣的文章

本文地址:https://www.ceomba.cn/4130.html
文章标签: ,  
版权声明:本文为原创文章,版权归 ceomba 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

文件下载

老薛主机终身7折优惠码boke112

上一篇:
下一篇:

评论已关闭!