(閉環(huán))電流傳感器工作原理。
磁平衡式電流傳感器也稱補(bǔ)償式傳感器,即原邊電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個(gè)次級(jí)線圈電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補(bǔ)償,其補(bǔ)償電流Is精確的反映原邊電流Ip,從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài),當(dāng)原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通通過磁芯集中在磁路中,霍爾器件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流,用于抵消原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。
具體工作過程霍爾電流傳感器為:當(dāng)主回路有一電流通過時(shí),在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上,所產(chǎn)生的信號(hào)輸出用于驅(qū)動(dòng)功率管并使其導(dǎo)通,從而獲得一個(gè)補(bǔ)償電流Is,這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場,該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反,因而補(bǔ)償了原來的磁場,使霍爾器件的輸出逐漸減小,當(dāng)與Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時(shí),Is不再增加,這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用,此時(shí)可以通過Is來測試Ip,當(dāng)Ip變化時(shí),平衡受到破壞,霍爾器件有信號(hào)霍爾電流傳感器輸出,即重復(fù)上述過程重新達(dá)到平衡,被測電流的任何變化都會(huì)破壞這一平衡。
一旦磁場失去平衡,霍爾器件就有信號(hào)輸出,經(jīng)功率放大后,立即就有相應(yīng)的電流流過次級(jí)繞組以對(duì)失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償,從磁場失衡到再次平衡,所需的時(shí)間理論上不到1μs,這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程,因此,從宏觀上看,次級(jí)的補(bǔ)償電流安匝數(shù)在任何時(shí)間都與初級(jí)被測電流的安匝數(shù)相等,霍爾器件和輔助電路產(chǎn)生的副邊補(bǔ)償電流準(zhǔn)確反映了原邊電流的大小,經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
應(yīng)用過程中需要注意的問題。
(1)電流傳感器的穿心導(dǎo)體能夠充滿孔徑,根據(jù)傳感器孔徑不同可合理選擇銅排或銅棒等。
(2)在傳感器的安裝位置附近沒有強(qiáng)磁場,諸如變壓器,大電流導(dǎo)體等。
�。�3)在電磁干擾較大的環(huán)境中應(yīng)盡量選擇二次輸出為電流信號(hào)的傳感器,且電流信號(hào)盡可能大。
(4)注意與準(zhǔn)確度有關(guān)的技術(shù)指標(biāo),如零點(diǎn)輸出誤差,基本誤差,線性度誤差,回差,重復(fù)性誤差等,霍爾電流傳感器。 |