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電流傳感器是什么?
09-08 12:24
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  電流傳感器,是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)電流的信息,并能將檢測(cè)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(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。


  電流傳感器也稱磁傳感器,可以在家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車、風(fēng)力發(fā)電等等,在我們生活中都用到很多磁傳感器,比如說電腦硬盤、指南針,家用電器等等。

 

  電流傳感器是一種有源模塊,如霍爾器件、運(yùn)放、末級(jí)功率管,都需要工作電源,并且還有功耗。

 

 

 

 ?。?) 輸出地端集中接大電解上以利降噪。

 

 ?。?) 電容位uF,二極管為1N4004。

 

  (3) 變壓器根據(jù)傳感器功耗而定。

 

 ?。?) 傳感器的工作電流。 直檢式(無(wú)放大)耗電:最大5mA;直檢放大式耗電:最大±20mA;磁補(bǔ)償式耗電:20 輸出電流;最大消耗工作電流20 輸出電流的2倍。根據(jù)消耗工作電流可以計(jì)算出功耗。

 

  電流傳感器的特點(diǎn)

 

  霍爾傳感器不論是開環(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(shí)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)。

 

  如何選型——電流傳感器

 

  A、選擇電流傳感器時(shí)需要注意穿孔尺寸是否能夠保證電線可以穿過傳感器;

 

  B、選擇電流傳感器時(shí)需要注意現(xiàn)場(chǎng)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;

 

  C、選擇電流傳感器時(shí)需要注意空間結(jié)構(gòu)是否滿足;

 

  電流傳感器的使用須知

 

  A、接線時(shí)注意接線端子的裸露導(dǎo)電部分,盡量防止ESD沖擊,需要有專業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)的工程師才能對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行接線操作。電源、輸入、輸出的各連接導(dǎo)線必須正確連接,不可錯(cuò)位或反接,否則可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。

 

  B、產(chǎn)品安裝使用環(huán)境應(yīng)無(wú)導(dǎo)電塵埃及腐蝕性

 

  C、劇烈震動(dòng)或高溫也可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞,必須注意使用場(chǎng)合。

 

  電流電壓傳感器使用注意事項(xiàng)

 

 ?。?)電流傳感器必須根據(jù)被測(cè)電流的額定有效值適當(dāng)選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。被測(cè)電流長(zhǎng)時(shí)間超額,會(huì)損壞末極功放管(指磁補(bǔ)償式),一般情況下,2倍的過載電流持續(xù)時(shí)間不得超過1分鐘。

 

  (2)電壓傳感器必須按產(chǎn)品說明在原邊串入一個(gè)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(shí)間不得超過1分鐘。

 

 ?。?)電流電壓傳感器的好的精度是在原邊額定值條件下得到的,所以當(dāng)被測(cè)電流高于電流傳感器的額定值時(shí),應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器;當(dāng)被測(cè)電壓高于電壓傳感器的額定值時(shí),應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。當(dāng)被測(cè)電流低于額定值1/2以下時(shí),為了得到好的精度,可以使用多繞圈數(shù)的辦法。

 

 ?。?)絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長(zhǎng)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)中,6KV的傳感器可以長(zhǎng)期正常工作在2KV及以下交流系統(tǒng)和2.5KV及以下直流系統(tǒng)中,注意不要超壓使用。

 

 ?。?)在要求得到良好動(dòng)態(tài)特性的裝置上使用時(shí),最好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合,以大代小或多繞圈數(shù),均會(huì)影響動(dòng)態(tài)特性。

 

 ?。?)在大電流直流系統(tǒng)中使用時(shí),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。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源,在原邊通一交流并逐漸減小其值。

 

 ?。?)傳感器抗外磁場(chǎng)能力為:距離傳感器5~10cm一個(gè)超過傳感器原邊電流值2倍的電流,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾可以抵抗。三相大電流布線時(shí),相間距離應(yīng)大于5~10cm。

 

 ?。?)為了使傳感器工作在好的測(cè)量狀態(tài),應(yīng)使用圖1-10介紹的簡(jiǎn)易典型穩(wěn)壓電源。

 

 ?。?)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(shí)間限制的,試驗(yàn)過載能力時(shí),2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。

 

 ?。?0)原邊電流母線溫度不得超過85℃,這是ABS工程塑料的特性決定的,用戶有特殊要求,可選高溫塑料做外殼。

 

  電流傳感器在使用中的優(yōu)越性

 

 ?。?)非接觸檢測(cè)。在進(jìn)口設(shè)備的再改造中,以及老舊設(shè)備的技術(shù)改造中,顯示出非接觸測(cè)量的優(yōu)越性;原有設(shè)備的電氣接線不用絲毫改動(dòng)就可以測(cè)得電流的數(shù)值。

 

 ?。?)使用分流器的弊端是不能電隔離,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(cè)高頻大電流時(shí)帶有不可避免的電感性,不能真實(shí)傳遞被測(cè)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(jí),輸出電壓50、75mV和100mV均可。

 

 ?。?)使用非常方便,取一只LT100-C型電流傳感器,在M端與電源零端串入一只100mA的模擬表頭或數(shù)字萬(wàn)用表,接上工作電源,將傳感器套在電線回路上,即可準(zhǔn)確顯示主回路0~100A電流值。

 

  (4)傳統(tǒng)的電流電壓互感器,雖然工作電流電壓等級(jí)多,在規(guī)定的正弦工作頻率下有較高的精度,但它能適合的頻帶非常窄,且不能傳遞直流。此外,工作時(shí)存在激磁電流,所以這是電感性器件,使它在響應(yīng)時(shí)間上只能做到數(shù)十毫秒。眾所周知的電流互感器二次側(cè)一旦開路將產(chǎn)生高壓危害。在使用微機(jī)檢測(cè)中需信號(hào)的多路采集,人們正尋求能隔離又能采集信號(hào)的方法。電流電壓傳感器繼承了互感器原副邊可靠絕緣的優(yōu)點(diǎn),又解決了傳遞變送器價(jià)昂體積大還要配用互感器的缺陷,給微機(jī)檢測(cè)等自動(dòng)化管理系統(tǒng)提供了模數(shù)轉(zhuǎn)換的機(jī)會(huì)。在使用中,傳感器輸出信號(hào)既可直接輸入到高阻抗模擬表頭或數(shù)字面板表,也可經(jīng)二次處理,模擬信號(hào)送給自動(dòng)化裝置,數(shù)字信號(hào)送給計(jì)算機(jī)接口。

 

  在3KV以上的高壓系統(tǒng),電流、電壓傳感器都能與傳統(tǒng)的高壓互感器配合,替代傳統(tǒng)的電量變送器,為模數(shù)轉(zhuǎn)換提供方便。

 

 ?。?)傳統(tǒng)的檢測(cè)元件受規(guī)定頻率、規(guī)定波形,響應(yīng)滯后等很多因素的限制,不能適應(yīng)大功率變流技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)運(yùn)而產(chǎn)生的新一代霍爾電流電壓傳感器,以及電流電壓傳感器與真有效枝AC/DC轉(zhuǎn)換器組合成為一體化的變送器,已成為人們熟知好的檢測(cè)模塊。另外,電子電力裝置向高頻化、模塊化、組件化、智能化發(fā)展,使裝置設(shè)計(jì)者得心應(yīng)手,這將是電子電力技術(shù)史上劃時(shí)代的根本性變革。

 

  1. 測(cè)量范圍廣:它可以測(cè)量任意波形的電流和電壓,如直流、交流、脈沖、三角波形等,甚至對(duì)瞬態(tài)峰值電流、電壓信號(hào)也能忠實(shí)地進(jìn)行反映;

 

  2. 響應(yīng)速度快:最快者響應(yīng)時(shí)間只為1us。

 

  3. 測(cè)量精度高:其測(cè)量精度優(yōu)于1%,該精度適合于對(duì)任何波形的測(cè)量。普通互感器是感性元件,接入后影響被測(cè)信號(hào)波形,其一般精度為3%~5%,且只適合于50Hz 正弦波形。

 

  4. 線性度好:優(yōu)于0.2%

 

  5. 動(dòng)態(tài)性能好:響應(yīng)時(shí)間快,可小于1us;普通互感器的響應(yīng)時(shí)間為10~20ms。

 

  6. 工作頻帶寬:在0~100KHz 頻率范圍內(nèi)的信號(hào)均可以測(cè)量。

 

  7. 可靠性高,平均無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng):平均無(wú)故障礙時(shí)間>5 10 小時(shí)

 

  8. 過載能力強(qiáng)、測(cè)量范圍大:0---幾十安培~上萬(wàn)安培

 

  9. 體積小、重量輕、易于安裝。