在對于電信號采集的設計中,其中對電流信號的采集是非常常見的,根據電流信號的屬性,如信號大小、信號周期等因素,以及采樣的需求指標不一樣,往往需要選擇不同的采樣方式進行采樣。
常見的電流信號采集一般有4種:
1、電流互感器(CT)采集
2、錳銅分流器采集
3、霍爾傳感器采集
4、羅氏線圈采集
首先,電流互感器是由閉合的鐵心和線圈繞組組成。其原理與變壓器原理類似,都是根據電磁感應原理,將一次繞組的待測電流變換為2次繞組的小信號,再通過電阻等電路進行小信號的電流電壓轉換,然后送入ADC、計量芯片等器件進行采樣。
其中,額定1次側與2次側的電流比值,就是該互感器的額定系數K。K值可以是幾百,也可以是幾千,這是通過繞組的匝數來決定的。
在使用電流互感器時,應該選擇合適的額定輸入與變比,否則可能會影響檢測精度及互感器本身的安全,并且在2次側不允許開路。因為開路時,1次側電流全部成為磁化電流,容易造成鐵心過度飽和磁化,發熱嚴重甚至燒毀線圈。電流互感器一般在電表等設備中被廣泛采用。
錳銅分流器就是采用錳銅材料制作的一個小電阻,該電阻用于電流信號的取樣,當通過將電流時,會在兩端產生的壓降,一般在額定輸入時一般標準化為75MV,壓降信號就可以作為采樣小信號通過放大電路等處理之后送入ADC、計量芯片等器件進行采樣。
但不同于互感器的間接采樣,由于是直接采樣,在很多電路中需要進行其他電路部分的隔離處理。由于材料具有低溫度系數,減少了環境溫度變化引起精度變化。
霍爾傳感器采集是基于霍爾原理,一般接口由電信號輸入,信號輸出及電源接口組成,是將一次大電流變換為二次微小電壓信號的傳感器。
霍爾傳感器又分為開環和閉環兩種,其區別于互感器的地方在于霍爾傳感器的輸出信號不是感應電流,而是通過檢測霍爾感應電動勢,再通過內置控制電路與電源來實現電流信號大小的輸出。由于也是隔離檢測,加上其測量范圍廣、精度高、線性度好等優勢,在很多地方被廣泛應用。
最后再說一下羅氏線圈,也叫羅柯夫斯基線圈,是一種測量交流電流的器件,并不能測量直流。其與電流互感器最根本的區別,就是該器件沒有鐵芯,靠的也是電磁感應原理,直接在2次側產生感應信號,由于沒有鐵芯,羅氏線圈可以測量很大的電流。
但是,測量出來的信號相對于電流互感器較弱,所以需要對其進行放大處理后再進行測量,羅氏線圈由于無磁飽和現象,所以測量范圍可從數安培到數百千安,并且因為其柔性結構的原因,很多時候安裝不受限制多以在一些大電流的特殊場合常常被采用。
以上就是4種電流采樣方式的原理與特點,在設計過程中需要根據實際情況進行選擇,希望這篇文章能對大家有所幫助。
審核編輯:湯梓紅
-
霍爾傳感器
+關注
關注
27文章
728瀏覽量
63381 -
電流檢測
+關注
關注
14文章
502瀏覽量
41113 -
信號
+關注
關注
11文章
2804瀏覽量
77107 -
羅氏線圈
+關注
關注
5文章
85瀏覽量
16728 -
分流器
+關注
關注
2文章
140瀏覽量
18055
原文標題:4種不同電流檢測的實現方式與原理
文章出處:【微信號:OpenIC,微信公眾號:OpenIC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論