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電壓傳感器的應用

時間:2013/12/20閱讀:1921
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電壓傳感器可測量任意波形的電壓和電流?;魻栯妷?、電流傳感器/變送器模塊可以測量任意波形的電流和電壓參量,如直流、交流和脈沖波形等。也可以對瞬態(tài)峰值參數(shù)進行測量,其副邊電路可以忠實地反映原邊電流的波形。這一點普通互感器無法與其相比,因為普通的互感器一般只適用于50Hz的正弦波。

電壓傳感器精度高。一般的霍爾電流電壓傳感器/變送器模塊在工作區(qū)域內的精度優(yōu)于1%,該精度適合于任何波形的測量,而普通互感器精度一般為3%~5%,且只適合于50Hz的正弦波形。線性度優(yōu)于0.5%。

動態(tài)性能好。一般霍爾傳感器/變送器模塊的動態(tài)響應時間小于7μs,跟蹤速度di/dt高于50A/μs; 霍爾電流電壓傳感器/變送器模塊以其優(yōu)異的動態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關鍵的基礎(無感元件)。一般普通互感器的動態(tài)響應時間為10~20μs,這顯然已不適應工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的需要(感性元件),工作頻帶寬??稍?~20kHz頻率范圍內很好地工作,載能力強,測量范圍大(0~±10000A),可靠性高,平均*工作大于5×10000小時,

電壓傳感器尺寸小,重量輕,易于安裝且不會給系統(tǒng)帶來任何損失。 3 霍爾傳感器/變送器的工作原理 霍爾電流、電壓傳感器是根據霍爾原理制成的。它有兩種工作方式,即磁平衡式和直放式。霍爾電流、電壓傳感器一般由原邊電路、聚磁環(huán)、霍爾器件、(次級線圈)和放大電路等組成。 3.1 直放式電流傳感器(開環(huán)式HDC系列) *,當電流通過一根長導線時,在導線周圍將產生一磁場,這一磁場的大小與流過導線的電流成正比,它可以通過磁芯聚集感應到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經信號放大器放大后直接輸出,一般的額定輸出標定為4V。 3.2 磁平衡式電流傳感器(閉環(huán)式HNC系列) 磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器,即主回路被測電流Ip在聚磁環(huán)處所產生的磁場通過一個次級線圈電流所產生的磁場進行補償,從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。 


電壓傳感器的具體工作過程為:當主回路有一電流通過時,在導線上產生的磁場被聚磁環(huán)聚集并感應到霍爾器件上,所產生的信號輸出用于驅動相應的功率管并使其導通,從而獲得一個補償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產生磁場,該磁場與被測電流產生的磁場正好相反,因而補償了原來的磁場,使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與Ip與匝數(shù)相乘所產生的磁場相等時,Is不再增加,這時的霍爾器件起指示零磁通的作用,此時可以通過Is來跟蹤Ip。當Ip變化時,平衡受到破壞,霍爾器件有信號輸出,即重復上述過程,zui后重新達到平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡,霍爾器件就有信號輸出。經功率放大后,立即就有相應的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡,所需的時間理論上不到1μs,這是一個動態(tài)平衡的過程。 3.3 霍爾電壓傳感器(閉環(huán)式HNV系列) 霍爾電壓傳感器的工作原理與閉環(huán)式電流傳感器相似,也是以磁平衡方式工作的。 3.4 交流/直流變換器(HY系列) 交流/直流變換器與電流或電壓傳感器相配合使用所組成的模塊可以把0~1V的交、直流信號轉換為4~20mA(或0~20mA)、0~5V的標準直流信號(可分隔離和非隔離兩種)。


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