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    電流傳感器檢測技術(shù)隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，工業(yè)控制對電流檢測精度和響應(yīng)速度提出了更高的要求，同時也希望能與被檢測對象完全隔離，霍爾電流傳感器很好地解決了這些問題。

    有了這種新的電流傳感器系列，電流傳感器就可以用來隔離交流和直流電流測量。該電流感應(yīng)器提供不同靈敏度級別的模擬電壓輸出，相應(yīng)的輸出電壓為5V供電。該電流感應(yīng)器具有獨(dú)特的初級導(dǎo)體設(shè)計(jì)，允許在較大的過載電流中流動，并維持高水平的絕緣，這是由于內(nèi)部集成了磁性材料的磁路。

    電流傳感器有開環(huán)(直放式)和閉環(huán)(磁平衡式)兩種工作模式。直放霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；缺點(diǎn)是精度高，線性度差，響應(yīng)時間慢，溫度漂移大。為克服其缺點(diǎn)，采用了閉環(huán)(磁平衡)霍爾電流傳感器。

    電流傳感器由原邊電路，聚磁環(huán)，霍爾元件次級線圈，放大器等組成。原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高質(zhì)量磁芯集中到磁路中，霍爾元件固定在氣隙中探測磁通，通過多匝線圈輸出反向補(bǔ)償電流，以抵消原邊電流產(chǎn)生的磁通，使磁路中的磁通始終保持為零。本實(shí)用新型具有響應(yīng)時間短，工作頻率高，過載能力強(qiáng)，隔離度高等優(yōu)點(diǎn)。一般來說，霍爾電流傳感器是根據(jù)輸入信號、形狀和內(nèi)孔大小來選擇的。

    電流傳感器是一種能夠感知被測電流信息的檢測設(shè)備，它可以按照一定的規(guī)則轉(zhuǎn)換成符合一定標(biāo)準(zhǔn)要求的電信號。一般情況下，電流傳感器內(nèi)部串聯(lián)可以檢測到電路內(nèi)部電流的大小。

    電流傳感器特點(diǎn)：

    1、電流傳感器的快速反應(yīng)：快的傳感器的反應(yīng)時間只有1秒。

    2.電流傳感器測量范圍廣泛：可測量直流、交流、脈沖、三角波形等任意波形的電流和電壓，即使是峰值瞬態(tài)電流、電壓信號也能可靠地反映出來；

    3、電流傳感器的線性性能良好：優(yōu)于0.2%。

    4、電流傳感器動態(tài)性能良好：反應(yīng)速度快，可以在1秒內(nèi)完成；普通互感器的反應(yīng)速度在10~20毫秒之間。

    5、電流傳感器的測量精度高：測量精度優(yōu)于1%，適用于任何波形的測量。常用的互感器是感應(yīng)器，接入后對被測信號波形產(chǎn)生影響，一般精度為3%~5%，僅適用于50Hz正弦波形。

    6、電流傳感器的可靠性高，平均無故障運(yùn)行時間長：無故障的平均時間>510小時。

    7、電流傳感器的工作頻帶：信號在0~100KHz的頻率范圍內(nèi)均可測量。

    8、電流傳感器體積小，重量輕，安裝簡單。

    9、電流傳感器過載能力強(qiáng)，測量范圍大：0-幾十安培~上萬安培。

    電流傳感器是一種有源模塊，例如霍爾器件，運(yùn)算放大器，最終功率管，都需要工作電源，并且存在功耗。電流傳感器是一種檢測設(shè)備，可以感知被測電流的信息，并且可以將檢測到的和感知到的信息轉(zhuǎn)換為符合某些標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)某些規(guī)則滿足信息輸出要求的其他所需形式的信息的電信號。傳輸，處理，存儲，顯示，記錄和控制。

    不管開環(huán)或閉環(huán)原理，電流傳感器的基本性能都沒有太大不同。基本優(yōu)點(diǎn)是：響應(yīng)時間快，溫度漂移小，精度高，體積小，頻率帶寬大，抗干擾能力強(qiáng)，過載能力強(qiáng)。

    電流傳感器的選擇方法：使用電流傳感器時，請注意應(yīng)用環(huán)境中是否存在高溫，低溫，高濕，強(qiáng)振動等特殊環(huán)境；使用電流傳感器時，要注意孔的大小是否可以保證電線能夠穿過傳感器；注意是否滿足空間結(jié)構(gòu)要求。

    電流傳感器必須根據(jù)所測量的電流的額定有效值適當(dāng)?shù)剡x擇不同規(guī)格的產(chǎn)品。長時間超過測得的電流會損壞最終的功率放大器管。電流傳感器的好精度是在一次側(cè)額定值的條件下獲得的，因此，當(dāng)測得的電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選擇一個較大的傳感器；在大電流直流系統(tǒng)中使用電流傳感器時，由于某些原因，如果工作電源打開或出現(xiàn)故障，鐵芯會產(chǎn)生較大的剩磁，這一點(diǎn)值得注意。電流傳感器抵抗外部磁場的能力是：在距離傳感器5到10cm處，電流超過傳感器一次側(cè)電流值的2倍時，可以抵抗產(chǎn)生的磁場干擾。

    在保護(hù)，計(jì)量和控制應(yīng)用中，羅氏線圈電流傳感器可以輕松替代傳統(tǒng)的電流互感器。羅氏線圈可以應(yīng)用于所有電壓電平（低壓，中壓和高壓）。但是，羅氏線圈與次級側(cè)電流CT不成正比，次級側(cè)電流CT與初級側(cè)電流成正比，由Rogowski線圈產(chǎn)生的輸出電壓為初級側(cè)電流的差di（t）/dt。

    羅氏線圈對于基于相量保護(hù)繼電器的應(yīng)用，需要進(jìn)行信號處理以提取工頻信號，并且必須將基于微處理器的設(shè)備設(shè)計(jì)為接受這些類型的信號。

    羅氏線圈初級側(cè)轉(zhuǎn)換器模塊代表信號處理電路，可以放置在Rogowski線圈附近，以在傳輸之前放大，轉(zhuǎn)換或編碼低電平信號。

    根據(jù)該設(shè)計(jì)，羅氏線圈初級側(cè)轉(zhuǎn)換器可以位于高壓（線）電位，并且光纖可以用于信號傳輸和高壓絕緣。電流互感器需要重型線規(guī)次級導(dǎo)線來互連繼電器和其他計(jì)量和控制設(shè)備。需要一個端子塊，以便CT輔助模塊可以短路。當(dāng)負(fù)載電流流動時，CT輔助電路斷開時，可能會產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓。

    羅氏線圈可以通過帶連接器的雙絞屏蔽電纜連接到繼電器，不需要接線盒，因?yàn)榫€圈輸出信號是安全的最小電壓，并且在輔助電路斷開時該電壓不會增加。Rogowski線圈可用于將Rogowski線圈與繼電器連接的輔助電纜的長度取決于測得的信號電平，電纜屏蔽和環(huán)境條件。

   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用于變頻電量測量的AnyWay變頻功率傳感器等。電流傳感器是基于霍爾磁平衡原理（閉環(huán)）和霍爾直測式（開環(huán)）兩種基本原理。電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)。

    電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低。發(fā)生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續(xù)時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。

    電流傳感器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，在25℃，IP=0時的情況下，偏移電流已調(diào)至最小，但傳感器在離開生產(chǎn)線時，都會產(chǎn)生一定大小的偏移電流。電流傳感器產(chǎn)品說明一般由“傳感器產(chǎn)品型號”和“生產(chǎn)日期”兩部分構(gòu)成[5]?！皞鞲衅鳟a(chǎn)品型號”用于標(biāo)明傳感器的型號、額定測量值、標(biāo)準(zhǔn)型或非標(biāo)準(zhǔn)型。

    電流傳感器在測量直流電流時，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負(fù)極與“0V”端短接，從而形成只有一個電極相接的情況，其接法共有四種

    高精度電流傳感器能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。電流傳感器是一種有源模塊，如霍爾器件、運(yùn)放、末級功率管，都需要工作電源，并且還有功耗。

    電流傳感器不論是開環(huán)還是閉環(huán)原理，基本的性能區(qū)別不大，基本的優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)時間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、過載能力強(qiáng)。

    電流傳感器特點(diǎn)：1、選擇電流傳感器時需要注意穿孔尺寸是否能夠保證電線可以穿過傳感器；2、選擇電流傳感器時需要注意現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境是否有高溫、低溫、高潮濕、強(qiáng)震等特殊環(huán)境；3、選擇電流傳感器時需要注意空間結(jié)構(gòu)是否滿足。

    電流電壓傳感器使用注意事項(xiàng)

    1.電流傳感器必須根據(jù)被測電流的額定有效值適當(dāng)選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。

    2.電流傳感器必須按產(chǎn)品說明在原邊串入一個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在一般情況下，2倍的過壓持續(xù)時間不得超過1分鐘。

    3.電流傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當(dāng)被測電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器。

    4.電流傳感器絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統(tǒng)和1.5KV及以下直流系統(tǒng)。

    5.電流傳感器在大電流直流系統(tǒng)中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產(chǎn)生較大剩磁，是值得注意的。

    6.傳感器的磁飽和點(diǎn)和電路飽和點(diǎn)，使其有很強(qiáng)的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗(yàn)過載能力時，2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。

    電流傳感器是一種有源模塊，如霍爾器件、運(yùn)放、末級功率管，都需要工作電源，并且還有功耗。電流傳感器不論是開環(huán)還是閉環(huán)原理，基本的性能區(qū)別不大，基本的優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)時間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、過載能力強(qiáng)。

    電流傳感器弊端是不能電隔離，且還有插入損耗，電流越大，損耗越大，體積也越大，人們還發(fā)現(xiàn)分流器在檢測高頻大電流時帶有不可避免的電感性，不能真實(shí)傳遞被測電流波形，更不能真實(shí)傳遞非正弦波型。

    電流傳感器完全消除了分流器以上的種種弊端，且精度和輸出電壓值可以和分流器做的一樣，如精度0.5、1.0級，輸出電壓50、75mV和100mV均可。

    1、選擇電流傳感器時需要注意空間結(jié)構(gòu)是否滿足；2、選擇電流傳感器時需要注意現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境是否有高溫、低溫、高潮濕、強(qiáng)震等特殊環(huán)境；3、選擇電流傳感器時需要注意穿孔尺寸是否能夠保證電線可以穿過傳感器。

    電流傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當(dāng)被測電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器；當(dāng)被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。

    當(dāng)被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到最佳精度，可以使用多繞圈數(shù)的辦法。在大電流直流系統(tǒng)中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產(chǎn)生較大剩磁，是值得注意的。

    電流傳感器是一種可以感知被測電流信息的檢測設(shè)備，可以將檢測到的和被感知的信息轉(zhuǎn)換為符合某些標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)某些規(guī)則輸出信息的其他所需形式的電信號，從而滿足信息的要求。傳輸，處理，存儲，顯示，記錄和控制要求。

   電流傳感器也稱為磁傳感器。它們可用于家用電器，智能電網(wǎng)，電動汽車，風(fēng)力發(fā)電等。我們的生活中使用了許多磁性傳感器，例如計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動器，指南針，家用電器等。

   電流傳感器直接促進(jìn)了電源技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。為了自動檢測和顯示電流，并在發(fā)生過電流，過電壓等危險(xiǎn)情況時具有自動保護(hù)功能和更先進(jìn)的智能控制，它具有傳感器檢測，傳感器采樣功能，傳感器保護(hù)的電源技術(shù)已逐漸成為一種趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應(yīng)運(yùn)而生，并開始受到我國大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員的青睞。

   根據(jù)原理和目的，電流傳感器可以分為：

   1.變壓器，電磁感應(yīng)原理，只能測量交流電，一般用于測量工頻交流電

   2.霍爾電流傳感器，霍爾效應(yīng)原理，通常用于測量交流和直流電流

   3. Rogowski線圈，電磁感應(yīng)和安培環(huán)路定律，只能測量交流電，高頻特性好

   4.分流器，歐姆定理，通常用于測量直流電流

   5. AnyWay變頻功率傳感器，一種新型的數(shù)字傳感器，適用于高精度變頻電流和功率測量。

    電流傳感器是傳感器的分類，其主要信號源是所收集信號的當(dāng)前大小，電流傳感器主要參數(shù)是當(dāng)前大小，電流傳感器檢測方法通常是檢測電流特性的設(shè)備，通常是電流表等！

    電流傳感器的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理：

    1.電流傳感器以零磁通閉環(huán)積原理為例：當(dāng)初級側(cè)導(dǎo)線穿過電流傳感器時，初級側(cè)電流IP將產(chǎn)生磁場線。一次側(cè)磁場線集中在核心氣隙周圍，內(nèi)置在核心氣隙中的霍爾單元會產(chǎn)生與一次側(cè)成比例的力線。是的，感應(yīng)電壓的大小僅為幾毫伏，這個微小的信號可以通過后續(xù)的電子電路轉(zhuǎn)換為次級電流IS。

    電流傳感器的輸出信號是次級電流IS，它與輸入信號（初級電流IP）成比例。IS一般很小，只有10-400mA。如果輸出電流通過測量電阻器RM?？梢垣@得與初級電流成比例的幾伏特的電壓輸出信號。

    2.電流傳感器傳感器電源電壓VA：電流傳感器VA是指電流傳感器的電源電壓，并且必須在傳感器指定的范圍內(nèi)。超出此范圍，傳感器將無法正常工作或可靠性降低。另外，傳感器的電源電壓VA分為正電源電壓VA+和負(fù)電源電壓VA-。注意單相電源傳感器，其電源電壓VAmin是兩相電源電壓VAmin的兩倍，因此其測量范圍應(yīng)高于雙電源傳感器。

    3.電流傳感器測量范圍Ipmax：電流傳感器測量范圍是指電流傳感器可以測量的最大電流值，并且測量范圍通常高于標(biāo)準(zhǔn)額定IPN。

    電流傳感器包括霍爾電流傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器及專用于變頻電量測量的AnyWay變頻功率傳感器等。電流傳感器轉(zhuǎn)換電路和輸出電路全部集成到一塊定制的芯片上，大大減少了元器件的數(shù)量，整個電流傳感器僅有CT、PT、電源、大電容、ASIC芯片等少數(shù)幾個器件，從而可大大提高整個電流傳感器的可靠性和長期穩(wěn)定性。

    電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)。電流傳感器測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值，測量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN。電流傳感器發(fā)生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續(xù)時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。

    電流傳感器在測量交流電時，必須強(qiáng)制使用雙極性供電電源。即傳感器的正極（+）接供電電源“+VA”端，負(fù)極接電源的“-VA”端，這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端（M）通過電阻接電源“0V”端。電流傳感器在測量直流電流時，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負(fù)極與“0V”端短接，從而形成只有一個電極相接的情況；電流傳感器具有電磁屏蔽作用，其產(chǎn)品外殼上會多一個“E”標(biāo)志的端口，其連接方式有兩種：將屏蔽端和負(fù)極（-VA）或零線（0V）相連。