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  4. 霍爾電流傳感器

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    霍爾電流傳感器的應用

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    霍爾電流傳感器的應用

    發布日期:2019-02-26 作者: 點擊:

    霍爾電流傳感器的應用場合

    1、在逆變器中的應用:在逆變器中,用霍爾電流傳感器可進行接地故障檢測、直接側和交流側的模擬量傳感,以保證逆變器能安全工作。

    2、在直流自動控制調速系統中的應用 :在直流自動控制調速系統中,用霍爾電流電壓傳感器可以直接代替電流互感器,不僅動態響應好,還可實現對轉子電流的最佳控制以及對晶閘管進行過載保護。

    3、繼電保護與測量:在工業應用中,來自高壓三相輸電線路電流互感器的二次電流,如分別經三只霍爾電流傳感器,按比例轉換成毫伏電壓輸出,然后再經運算放大器放大及有源濾波,得到符合要求的電壓信號,可送微機進行測量或處理。在這里使用霍爾電流傳感器可以很方便地實現了無畸變、無延時的信號轉換。

    4、在不間斷電源中的應用:在該應用中,用霍爾電流傳感器進行控制,保證逆變電源正常工作。使用霍爾電流傳感器1發出信號并進行反饋,以控制晶閘管的觸發角,霍爾電流傳感器2發出的信號控制逆變器,霍爾電流傳感器3控制浮充電源。由于其響應速度快,霍爾電流傳感器特別適用于計算機中的不間斷電源。

    5、在電子點焊機中的應用:在電子點焊機電源中,霍爾電流傳感器起測量和控制作用。它的快速響應能再現電流、電壓波形,將它們反饋到可控整流器A、B,可控制其輸出。用斬波器給直流迭加上一個交流,可更精確地控制電流。用霍爾電流傳感器進行電流檢測,既可測量電流的真正瞬時值,又不致引入損耗。

    6、用于電車斬波器的控制:電車中的調速是由調整電壓實現的。而將霍爾電流傳感器和其它元件配合使用,并將傳感器的所有信號輸入控制系統,可確保電車正常工作。

    7、在交流變頻調速電機中的應用:用變頻器來對交流電機實施調速,在世界各發達國家已普遍使用,且有取代直流調速的趨勢。用變頻器控制電機實現調速,可節省10%以上的電能。在變頻器中,霍爾電流傳感器的主要作用是保護昂貴的大功率晶體管。由于霍爾電流傳感器的響應時間往往小于5μs,因此,出現過載短路時,在晶全管未達到極限溫度之前即可切斷電源,使晶體管得到可靠的保護。

    8、用于電能管理:霍爾電流傳感器,可安裝到配電線路上進行負載管理?;魻栯娏鱾鞲衅鞯妮敵龊陀嬎銠C連接起來,對用電情況進行監控,若發現過載,便及時使受控的線路斷開,保證用電設備的安全。用這種裝置,也可進行負載分配及電網的遙控、遙測和巡檢等。

    9、在接地故障檢測中的應用:在配電和各種用電設備中,可靠的接地是保證配電和用電設備安全的重要措施。采用霍爾電流傳感器來進行接地故障的自動監測,可保證用電安全。

    10、在電網無功功率自動補償中的應用: 電力系統無功功率的自動補償,是指補償容量隨負荷和電壓波動而變化,及時準確地投入和切除電容器,避免補償過程中出現過補償和欠補償的不合理和不經濟,使電網的功率因數始終保持最佳。無功功率的自動采樣若用霍爾電流、電壓傳感器來進行,由于它們的響應速度快,且無相位差,在保證“及時、準確”上會具有顯著的優點。

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    11、霍爾鉗形電流表:將磁芯做成張合結構,在磁芯開口處放置霍爾器件,將環形磁芯夾在被測電流流過的導線外,即可測出其中流過的電流。這種鉗形表既可測交流也可測直流。用鉗形表可對各種供電和用電設備進行隨機電流檢測。

    12、電功率測量:將負載電壓進行變換,令其與霍爾器件的工作電流成比例,將負載電流通入磁芯繞組中,作為霍爾電流傳感器的被測電流,霍爾電流傳感器輸出的霍爾電壓即可指示功率,以構成霍爾功率計。

    13、在電力工頻諧波分析儀中的應用:在電力系統中,電網的諧波含量一般用電力工頻諧波儀來進行測試。為了將被測電壓和電流變換成適合計算機A/D采樣的電壓,人們曾將各種電力工頻諧波分析儀的取樣裝置,如電流互感器、電壓互感器、電阻取樣與光隔離耦合電路等和霍爾電流傳感取樣測試對比,結果表明霍爾電流傳感器最為適用。

    14、開關電源中的應用 :近代出現的開關電源,是將電網的非穩定的交流電壓變換成穩定的直流電壓輸出的功率變換裝置。無論是電壓控制型還是電流控制型開關電源,均采用脈沖寬度調制,借助驅動脈沖寬度與輸出電壓幅值之間存在的某種比例關系來維持恒壓輸出。其中,寬度變化的脈沖電壓或電流的采樣、傳感等均需用電流、電壓傳感器來完成?;魻栯娏?、電壓傳感器以其頻帶寬、響應時間快以及安裝簡便而成為首選的電流、電壓傳感器。

    15、在大電流檢測中的應用:在冶金、化工、超導體的應用以及高能物理(例如可控核聚變)試驗裝置中都有許多超大型電流用電設備。用多霍爾探頭制成的電流傳感器來進行大電流的測量和控制,既可滿足測量準確的要求,又不引入插入損耗,還免除了像使用羅果勘斯基線圈法中需用的昂貴的測試裝置。圖47示出一種用于DⅢ-D托卡馬克中的霍爾電流傳感器裝置。采用這種霍爾電流傳感器,可檢測高達到300kA的電流。

    16、霍爾三相功率變送器:利用霍爾器件的乘法器功能,還可構成三相功率變送器,用以檢測三相平衡或不平衡負載電路的三相有功功率和無功功率。將霍爾三相功率變送器輸出的霍爾電壓經濾波、放大和輸出變換后,將三相功率量變成直流電壓和電流。直流電壓可供給遠動裝置、巡檢裝置等,直流電流可供給近距離測量及儀表等。因而三相功率變送器是實現電網自動化不可缺少的一個環節。

    17、構成電度表:在前述功率計后加上V/f變換及分頻計數,即可構成電度表,加上磁卡讀出裝置,可構成磁卡電度表。另外以霍爾電流電壓傳感器作為功率指示器,還可構成各種各樣的功能電表,在這些電表中加入一些功能電路可構成例如帶絕緣缺陷檢測的電度表,竊電檢測電度表等。以霍爾電流電壓傳感器的基本功能為基礎,還可能集成多功能家用電表,可同時顯示電流、電壓,用電度數及電費、功率因數、諧波電壓等等?;魻栯姸缺韺蔀樽罴训闹悄茈姸缺碇?。

    18、用作電磁隔離耦合器:用霍爾電流傳感器的工作原理,可做成電磁耦合器。用初級線圈的電流控制霍爾器件的輸出,用這個輸出信號控制其它的電路,既收到隔離的效果,又達到耦合的目的。用這種電路可做成霍爾繼電器、過載保護器、通信線路的保護開關等等。這種電磁耦合器既可做成開關式,也可做成模擬量輸出式。

    19、霍爾隔離放大器:霍爾隔離放大器的原理是以霍爾元件為中心構成一個自平衡弱電流比較儀,用以取代變壓器耦合隔離放大器中的調制、解調系統,使線路簡化。仔細調整電流比較儀的電路,將放大器的頻帶大大展寬,使之可達DC~2MHz,而且保持了磁耦合隔離放大器的增益精度和光耦合隔離放大器的線性度,是一種高精度寬頻帶的隔離放大器。隔離放大器在空間技術、計算機技術、醫療和儀器儀表中有十分重要的應用。

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