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電流傳感器工作原理
來源: 日期:2013-11-17 19:40:21 人氣:標(biāo)簽:
式中kh為霍爾傳感器常數(shù),若ic為確定值時(shí),上式可寫成uh-kif
式中k為電流傳感器靈敏度(常數(shù))。
電流傳感器的理想輸出特性如下圖所示。
實(shí)際輸出特性由于受到環(huán)境溫度的影響,在零電流時(shí)輸出電壓不等于零,并且輸出靈敏度也有一些變化(其 大值可達(dá)6%)。另外,實(shí)際特性還有一定的非線性(一般在±1%范圍內(nèi))。
從上圖可知,電流傳感器不僅可檢測電流的大小,并可測電流的方向。因此在電流傳感器中的運(yùn)算放大器需要正負(fù)電源供電。如采用單電源供電,則需加偏置電壓vofs(vofs=1/2vcc)如下圖所示。
霍尼韋爾公司csl系列電流傳感器其主要特點(diǎn):可測量直流或交流電流;輸出線性電壓;快速反應(yīng)(反應(yīng)時(shí)間3μs);輸出電壓與輸入電流隔離;工作電流;內(nèi)部有溫度補(bǔ)償電路、保證在工作溫度范圍的輸出電壓精度;工作溫度范圍-25℃~+85℃。
該電流傳感器的測量電流較大,主要應(yīng)用予電動車輛(電車、電瓶車)、電焊機(jī)、電機(jī)過載保護(hù)、大功率半導(dǎo)體器件保護(hù)、數(shù)控機(jī)床、激光加工設(shè)備及能量管理系統(tǒng)等。
采用電流傳感器可以做成過流檢測電路,如下圖所示。它由電流傳感器、電壓比較器及基準(zhǔn)電壓及上拉電阻組成。在電流末過流時(shí),傳感器的輸出電壓uh小于基準(zhǔn)電壓vref,比較器輸出低電平;一旦電流超過閾值電流時(shí),比較器輸出高電平。該邏輯電平輸入微控制器(μc)的i/o口,由μc實(shí)現(xiàn)控制。
上述電流傳感器的主要缺點(diǎn)是當(dāng)測量電流很大時(shí)(數(shù)百安培或上千安培),為了不使導(dǎo)磁體飽和,導(dǎo)磁體尺寸通常較大,并且易受外界環(huán)境溫度變化而影響測量精度。
若采用伺服式電流傳感器,由于工作于閉環(huán)形式,不僅尺寸小,并有良好的溫度特性。
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