电流传感器的工作原理
仪器信息网 · 2012-04-09 20:07 · 12020 次点击
电流传感器是传感器的一种分类,其主要信号源是采集信号的电流大小!主要参数为其电流大小!检测方法一般是检测电流特性的器件,一般有电流表之类的!工作原理主要是霍尔效应原理.一,以零磁通闭环产品原理为例:
1,当原边导线经过电流传感器时,原边电流IP会产生磁力线,原边磁力线集中在磁芯气隙周围,内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的,大小仅为几毫伏的感应电压,通过后续电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS,并存在以下关系式:IS*NS=IP*NP其中,IS—副边电流;IP—原边电流;NP—原边线圈匝数;NS—副边线圈匝数;NP/NS—匝数比,一般取NP=1.电流传感器的输出信号是副边电流IS,它与输入信号(原边电流IP)成正比,IS一般很小,只有10~400mA.如果输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的电压输出信号.
2,传感器供电电压VAVA指电流传感器的供电电压,它必须在传感器所规定的范围内.超过此范围,传感器不能正常工作或可靠性降低,另外,传感器的供电电压VA又分为正极供电电压VA+和负极供电电压VA-.要注意单相供电的传感器,其供电电压VAmin是双相供电电压VAmin的2倍,所以其测量范围要相供高于双电的传感器.
3,测量范围Ipmax测量范围指电流传感器可测量的最大电流值,测量范围一般高于标准额定值IPN.二,电流传感器主要特性参数1,标准额定值IPN和额定输出电流ISNIPN指电流传感器所能测试的标准额定值,用有效值表示(A.r.m.s),IPN的大小与传感器产品的型号有关.ISN指电流传感器额定输出电流,一般为10~400mA,当然根据某些型号具体可能会有所不同.2,偏移电流ISO偏移电流也叫残余电流或剩余电流,它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的.电流传感器在生产时,在25℃,IP=0时的情况下,偏移电流已调至最小,但传感器在离开生产线时,都会产生一定大小的偏移电流.产品技术文档中提到的精度已考虑了偏移电流增加的影响.3,线性度线性度决定了传感器输出信号(副边电流IS)与输入信号(原边电流IP)在测量范围内成正比的程度.4,温度漂移偏移电流ISO是在25℃时计算出来的,当霍尔电极周边环境温度变化时,ISO会产生变化.因此,考虑偏移电流ISO的最大变化是很重要的,其中,IOT是指电流传感器性能表中的温度漂移值.5,过载电流传感器的过载能力是指发生电流过载时,在测量范围之外,原边电流仍会增加,而且过载电流的持续时间可能很短,而过载值有可能超过传感器的允许值,过载电流值传感器一般测量不出来,但不会对传感器造成损坏.6,精度霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流IPN.在+25℃时,传感器测量精度与原边电流有一定影响,同时评定传感器精度时还必须考虑偏移电流,线性度,温度漂移的影响.