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  4. 霍爾電流傳感器

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    電流傳感器系統中的應用原理解析

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    電流傳感器系統中的應用原理解析

    發布日期:2020-12-28 作者:啟東雙贏電子科技有限公司 點擊:

         直流配電系統通常由高頻開關電源和蓄電池組成,用于為直流系統中控制、信號、繼電保護及自動裝置、事故照明等提供可靠的直流電源,對其供電的可靠性、穩定性以及供電質量均有著很高的要求。因此對某些服役已久的直流系統進行相應的改造已顯得十分迫切。且直流系統改造時不停電,工程改造難度大,采用傳統的閉口霍爾電流傳感器或者分流器也無法解決,因此可采用開口式霍爾電流傳感器來解決改造項目中直流電流計量問題,確保改造過程不停電且運行。

    一、產品設計

    1、結構特點

         開口式霍爾電流傳感器在傳統閉口霍爾電流傳感器的基礎上進行研發,結構新穎,外形美觀大方。整體由外殼、鐵芯、采樣線路板及固定樹脂構成,外殼材料采用PC/ABS合金,具有耐高溫、機械強度高、環保等特點;鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片,具有性能穩定,機械強度高,導磁率較高等特點;線路板與外部接線采用綠色可插拔端子,現場接線方便、可靠。


    2、工作原理

         霍爾電流傳感器是根據霍爾效應、電磁感應原理設計的一種傳感器,按原理可分為開環方式和閉環方式,開口式霍爾電流傳感器是在傳統開環霍爾傳感器的基礎上加以改進,與傳統單鐵芯、單霍爾芯片設計不同,為了設計為分體式結構,將鐵芯分離對稱安裝,硬件采用雙霍爾芯片并聯互補差分輸入。當原邊電流IP流過一根長導線時,在導線周圍將產生磁場,磁場的大小與流過導線的電流成正比,產生的磁場聚集在磁環內,通過磁環氣隙中兩個霍爾元件進行測量,兩霍爾元件標志面相反置于同一磁場內,輸出信號具有互補特征,輸出電壓通過差分放大輸出,不但可共模干擾,也可溫度漂移的影響,輸出電壓VS準確的反映原邊電流IP。一般的額定輸出標定為DC±5V或DC4-20mA。


    3、產品安裝

         將開口式霍爾電流傳感器的安裝螺絲打開,卸下傳感器的下體;將開口式霍爾電流傳感器的上體裝入配電系統的一次母排,合上傳感器的下體,將傳感器的安裝螺絲、墊片穿過上、下體的固定孔,將傳感器的上、下體固定在一起。如果現場可斷電安裝,可在銅牌上按傳感器間距要求開兩個對應螺紋孔,將傳感器通過后側的安裝固定孔固定在母排螺紋孔上,完成傳感器的安裝;如現場要求不斷電安裝,可采用配套橡膠墊塊內嵌于外殼與銅牌之間固定,確保傳感器能在振動條件下也能可靠工作,整個安裝過程比較快速簡單。


    4、開口式霍爾傳感器優點

         與傳統直流電流計量一般采用分流器或互感器測量方法相比,開口式霍爾傳感器具有以下優點:原邊副邊絕緣強度高,可達AC 12kV隔離;無插入損耗;動態性能好:響應時間小于20us跟蹤速度di/dt高于20A/us。安裝時無需拆卸原邊電纜或母排,特別適用于不允許斷電設備的改造施工。


    二、產品應用

         開口式霍爾電流傳感器主要應用在工廠改造直流配電系統中,如電廠直流電源系統改造、變電站直流系統改造改造、通訊機房改造、鐵路機車改造等項目,它能將系統中原邊直流電流信號轉換成為標準DC± 5V或4-20mA輸出,起到了監測和電氣隔離作用,可與多回路監控儀表或其他電氣測量儀表配套使用。


         從改造成本方面考慮,如采用傳統閉口式霍爾傳感器或者分流器方案,施工時,需要先拆卸直流母線銅排,然后安裝傳感器,再將母排重新安裝恢復,而整個安裝過程中,至少需要兩名施工人員配合施工,同時整改線路需要停電配合;而如采用開口式霍爾傳感器方案,以1.3所述安裝方法安裝,僅需一名施工人員,同時施工時間預計僅需傳統方案1/20時間,工廠停電時間也可相應減少,甚至某些場合不斷電施工安裝,采用此方案明顯省時、省力、省人工。從傳感器采購價格對比,同種開孔外形開口式霍爾傳感器較閉口式霍爾傳感器采購價略高了10%左右。而從測試性能方面分析,只要安裝時傳感器的上、下體螺絲固定緊密,開口式傳感器與閉口式傳感器的精度、穩定性基本一致。

    本文網址:http://www.names4pets.com/news/539.html

    關鍵詞:電流傳感器

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