電流傳感器詳細(xì)介紹

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。是傳感器的一種分類,其主要信號(hào)源是采集信號(hào)的電流大小!主要參 數(shù)為其電流大小!檢測(cè)方法一般是檢測(cè)電流特性的器件,一般有電流表之類的!

　　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(shuō)電腦硬盤、指南針，家用電器等等。

工作原理：

電流變送器的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理?；魻栃?yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾(1855—1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。 當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，這個(gè)電勢(shì)差也被稱為霍爾電勢(shì)差?；魻栃?yīng)使用左手定則判斷。

　　以零磁通閉環(huán)產(chǎn)品原理為例:

　　1、當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過(guò)電流傳感器時(shí),原邊電流 IP 會(huì)產(chǎn)生磁力線,原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍,內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的, 大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓, 通過(guò)后續(xù)電子電路可把這個(gè)微小的信號(hào)轉(zhuǎn)變成副邊 電流 IS,并存在以下關(guān)系式: IS* NS= IP*NP 其中,IS—副邊電流; IP—原邊電流; NP—原邊線圈匝數(shù); NS—副邊線圈匝數(shù); NP/NS—匝數(shù)比,一般取 NP=1。 電流傳感器的輸出信號(hào)是副邊電流 IS,它與輸入信號(hào)(原邊電流 IP)成正比, IS 一般很小,只有 10~400mA。如果輸出電流經(jīng)過(guò)測(cè)量電阻 RM,則可以得到 一個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號(hào)。

　　2、傳感器供電電壓 VA VA 指電流傳感器的供電電壓,它須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過(guò)此范圍, 傳感器不能正常工作或可靠性降低,另外,傳感器的供電電壓 VA 又分為正ji供 電壓 VA+和負(fù)ji供電電壓 VA-。 要注意單相供電的傳感器, 其供電電壓 VAmin 是雙相供電電壓 VAmin 的 2 倍,所以其測(cè)量范圍要相供高于雙電的傳感器。

3、測(cè)量范圍 Ipmax 測(cè)量范圍指電流傳感器可測(cè)量的最大電流值,測(cè)量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值 IPN。

主要特性參數(shù)：

　　1、標(biāo)準(zhǔn)額定值 IPN 和額定輸出電流

　　ISN IPN 指電流傳感器所能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)額定值,用有效值表示(A.r.m.s),IPN 的大 小與傳感器產(chǎn)品的型號(hào)有關(guān)。 ISN 指電流傳感器額定輸出電流,一般為 10~400mA,當(dāng)然根據(jù)某些型號(hào)具體可能會(huì)有所不同。

　　2、 偏移電流

　　ISO 偏移電流也叫殘余電流或剩余電流, 它主要是由霍爾元件或電子電路中運(yùn)算放大 其工作狀態(tài)不穩(wěn)造成的。電流傳感器在生產(chǎn)時(shí),在 25℃,IP=0 時(shí)的情況下,偏移電流已調(diào)至最小,但傳感器在離開(kāi)生產(chǎn)線時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一定大小的偏移電流。 產(chǎn)品技術(shù)文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。

　　3、 線性度

　　線性度決定了傳感器輸出信號(hào)(副邊電流 IS)與輸入信號(hào)(原邊電流 IP)在測(cè) 量范圍內(nèi)成正比的程度。

　　4、溫度漂移

　　偏移電流 ISO 是在 25℃時(shí)計(jì)算出來(lái)的,當(dāng)霍爾電極周邊環(huán)境溫度變化時(shí),ISO 會(huì)產(chǎn)生變化。因此,考慮偏移電流 ISO 的最大變化是很重要的,其中,IOT 是 指電流傳感器性能表中的溫度漂移值。

　　5、過(guò)載電流傳感器的過(guò)載能力是指發(fā)生電流過(guò)載時(shí),在測(cè)量范圍之外,原邊電流仍會(huì)增 加,而且過(guò)載電流的持續(xù)時(shí)間可能很短,而過(guò)載值有可能超過(guò)傳感器的允許值, 過(guò)載電流值傳感器一般測(cè)量不出來(lái),但不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。

　　6、精度

　　霍爾效應(yīng)傳感器的精度取決于標(biāo)準(zhǔn)額定電流 IPN。在+25℃時(shí),傳感器測(cè)量精度 與原邊電流有一定影響,同時(shí)評(píng)定傳感器精度時(shí)還需考慮偏移電流,線性度, 溫度漂移的影響。

　　應(yīng)用領(lǐng)域：

　　電流傳感器應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大，全球的風(fēng)能約為2。74×109GW，其中可利用的風(fēng)能為2×107GW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等，而新世紀(jì)，人們感興趣的是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電，以及如何才能發(fā)電量最大化。電流傳感器作為主要的檢測(cè)元件，在其中起到至關(guān)重要的作用 。