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涨知识 | 电流传感器是什么?

电流传感器详细介绍篇

 

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。

 

电流传感器是一种有源模块,如霍尔器件、运放、末级功率管,都需要工作电源,并且还有功耗。


(1) 输出地端集中接大电解上以利降噪。

 

(2) 电容位uF,二极管为1N4004。

 

(3) 变压器根据传感器功耗而定。

 

(4) 传感器的工作电流。 直检式(无放大)耗电:*大5mA;直检放大式耗电:*大±20mA;磁补偿式耗电:20 输出电流;*大消耗工作电流20 输出电流的2倍。根据消耗工作电流可以计算出功耗。

 

电流传感器的特点

 

霍尔传感器不论是开环还是闭环原理,基本的性能区别不大,基本的优点在于:响应时间快、低温漂、精度高、体积小、频带宽、抗干扰能力强、过载能力强。

 

如何选型——电流传感器

 

A、选择电流传感器时需要注意穿孔尺寸是否能够保证电线可以穿过传感器;

 

B、选择电流传感器时需要注意现场的应用环境是否有高温、低温、高潮湿、强震等特殊环境;

 

C、选择电流传感器时需要注意空间结构是否满足;

 

电流传感器的使用须知

 

A、接线时注意接线端子的裸露导电部分,尽量防止ESD冲击,需要有专业施工经验的工程师才能对该产品进行接线操作。电源、输入、输出的各连接导线必须正确连接,不可错位或反接,否则可能导致产品损坏。

 

B、产品安装使用环境应无导电尘埃及腐蚀性

 

C、剧烈震动或高温也可能导致产品损坏,必须注意使用场合。

 

电流电压传感器使用注意事项

 

(1)电流传感器必须根据被测电流的额定有效值适当选用不同的规格的产品。被测电流长时间超额,会损坏末极功放管(指磁补偿式),一般情况下,2倍的过载电流持续时间不得超过1分钟。

 

(2)电压传感器必须按产品说明在原边串入一个限流电阻R1,以使原边得到额定电流,在一般情况下,2倍的过压持续时间不得超过1分钟。

 

(3)电流电压传感器的*佳精度是在原边额定值条件下得到的,所以当被测电流高于电流传感器的额定值时,应选用相应大的传感器;当被测电压高于电压传感器的额定值时,应重新调整限流电阻。当被测电流低于额定值1/2以下时,为了得到*佳精度,可以使用多绕圈数的办法。

 

(4)绝缘耐压为3KV的传感器可以长期正常工作在1KV及以下交流系统和1.5KV及以下直流系统中,6KV的传感器可以长期正常工作在2KV及以下交流系统和2.5KV及以下直流系统中,注意不要超压使用。

 

(5)在要求得到良好动态特性的装置上使用时,*好用单根铜铝母排并与孔径吻合,以大代小或多绕圈数,均会影响动态特性。

 

(6)在大电流直流系统中使用时,因某种原因造成工作电源开路或故障,则铁心产生较大剩磁,是值得注意的。剩磁影响精度。退磁的方法是不加工作电源,在原边通一交流并逐渐减小其值。

 

(7)传感器抗外磁场能力为:距离传感器5~10cm一个超过传感器原边电流值2倍的电流,所产生的磁场干扰可以抵抗。三相大电流布线时,相间距离应大于5~10cm。

 

(8)为了使传感器工作在*佳测量状态,应使用图1-10介绍的简易典型稳压电源。

 

(9)传感器的磁饱和点和电路饱和点,使其有很强的过载能力,但过载能力是有时间限制的,试验过载能力时,2倍以上的过载电流不得超过1分钟。

 

(10)原边电流母线温度不得超过85℃,这是ABS工程塑料的特性决定的,用户有特殊要求,可选高温塑料做外壳。

 

电流传感器在使用中的优越性

 

(1)非接触检测。在进口设备的再改造中,以及老旧设备的技术改造中,显示出非接触测量的优越性;原有设备的电气接线不用丝毫改动就可以测得电流的数值。

 

(2)使用分流器的弊端是不能电隔离,且还有插入损耗,电流越大,损耗越大,体积也越大,人们还发现分流器在检测高频大电流时带有不可避免的电感性,不能真实传递被测电流波形,更不能真实传递非正弦波型。电流传感器完全消除了分流器以上的种种弊端,且精度和输出电压值可以和分流器做的一样,如精度0.5、1.0级,输出电压50、75mV和100mV均可。

 

(3)使用非常方便,取一只LT100-C型电流传感器,在M端与电源零端串入一只100mA的模拟表头或数字万用表,接上工作电源,将传感器套在电线回路上,即可准确显示主回路0~100A电流值。

 

(4)传统的电流电压互感器,虽然工作电流电压等级多,在规定的正弦工作频率下有较高的精度,但它能适合的频带非常窄,且不能传递直流。此外,工作时存在激磁电流,所以这是电感性器件,使它在响应时间上只能做到数十毫秒。众所周知的电流互感器二次侧一旦开路将产生高压危害。在使用微机检测中需信号的多路采集,人们正寻求能隔离又能采集信号的方法。电流电压传感器继承了互感器原副边可靠绝缘的优点,又解决了传递变送器价昂体积大还要配用互感器的缺陷,给微机检测等自动化管理系统提供了模数转换的机会。在使用中,传感器输出信号既可直接输入到高阻抗模拟表头或数字面板表,也可经二次处理,模拟信号送给自动化装置,数字信号送给计算机接口。

 

在3KV以上的高压系统,电流、电压传感器都能与传统的高压互感器配合,替代传统的电量变送器,为模数转换提供方便。

 

(5)传统的检测元件受规定频率、规定波形,响应滞后等很多因素的限制,不能适应大功率变流技术的发展,应运而产生的新一代霍尔电流电压传感器,以及电流电压传感器与真有效枝AC/DC转换器组合成为一体化的变送器,已成为人们熟知*佳检测模块。另外,电子电力装置向高频化、模块化、组件化、智能化发展,使装置设计者得心应手,这将是电子电力技术史上划时代的根本性变革。

 

1. 测量范围广:它可以测量任意波形的电流和电压,如直流、交流、脉冲、三角波形等,甚至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映;

 

2. 响应速度快:*快者响应时间只为1us。

 

3. 测量精度高:其测量精度优于1%,该精度适合于对任何波形的测量。普通互感器是感性元件,接入后影响被测信号波形,其一般精度为3%~5%,且只适合于50Hz 正弦波形。

 

4. 线性度好:优于0.2%

 

5. 动态性能好:响应时间快,可小于1us;普通互感器的响应时间为10~20ms。

 

6. 工作频带宽:在0~100KHz 频率范围内的信号均可以测量。

 

7. 可靠性高,平均无故障工作时间长:平均无故障碍时间>5 10 小时

 

8. 过载能力强、测量范围大:0---几十安培~上万安培

 

9. 体积小、重量轻、易于安装。


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