霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環原理,當原邊電流IP產生的磁通通過高品質磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊IP產生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。今天我就對其說一下在使用霍爾電流傳感器的注意事項
電流傳感器的種類有很多,穿孔的,螺釘固定的、PCB的、導軌安裝的,應用的環境也有很多,比如高溫、低溫、高潮濕、鹽霧、震動等多種環境,但是對于電流傳感器使用方式方法基本的是類似的
如常規電流傳感器一樣,一般霍爾電流傳感器都有正極(+)、負極(-)、測量端(M)及地(0)四個管腳,但帶線電流傳感器則沒有此四個管腳,而是有紅、黑、黃、綠三根引線,分別對應于正極、負極、測量端及地。同時在大多傳感器中有一內孔,測量原邊電流時要將導線穿過該內孔。孔徑大小與產品型號、測量電流大小有著必然的關系。
不管是什么型號的電流傳感器,安裝時管腳的接線應根據說明書所注情況進行相應連線。
1) 在測量交流電時,必須強制使用雙極性供電電源。即傳感器的正極(+)接供電電源“+VA”端,負極接電源的“-VA”端,這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端(M)通過電阻接電源“0V”端(單指零磁通式)。
2) 在測量直流電流時,可使用單極性或單相供電電源,即將正極或負極與“0V”端短接,從而形成只有一個電極相接的情況。
另外,安裝時必須全面考慮產品的用途、型號、量程范圍、安裝環境等。比如傳感器應盡量安裝在利于散熱的場合。
除了安裝接線、即時標定校準、注意傳感器的工作環境外,還應注意一下事項以保證測試精度:
1) 原邊導線應放置于傳感器內孔中心,盡可能不要放偏;
2) 原邊導線盡可能完全放滿傳感器內孔,不要留有空隙;
3) 需要測量的電流應接近于傳感器的標準額定值IPN,不要相差太大。如條件所限,手頭僅有一個額定值很高的傳感器,而欲測量的電流值又低于額定值很多,為了提高測量精度,可以把原邊導線多繞幾圈,使之接近額定值。例如當用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時,為提高精度可將原邊導線在傳感器的內孔中心繞十圈(一般情況,NP=1;在內孔中繞一圈,NP=2;……;繞九圈,NP=10,則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等,從而可提高精度)。
電流電壓傳感器使用注意事項
(1)電流傳感器必須根據被測電流的額定有效值適當選用不同的規格的產品。被測電流長時間超額,會損壞末極功放管(指磁補償式),一般情況下,2倍的過載電流持續時間不得超過1分鐘。
(2)電壓傳感器必須按產品說明在原邊串入一個限流電阻R1,以使原邊得到額定電流,在一般情況下,2倍的過壓持續時間不得超過1分鐘。
(3)電流電壓傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的,所以當被測電流高于電流傳感器的額定值時,應選用相應大的傳感器;當被測電壓高于電壓傳感器的額定值時,應重新調整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時,為了得到最佳精度,可以使用多繞圈數的辦法。
(4)絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統和1.5KV及以下直流系統中,6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統和2.5KV及以下直流系統中,注意不要超壓使用。
(5)在要求得到良好動態特性的裝置上使用時,最好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合,以大代小或多繞圈數,均會影響動態特性。
(6)在大電流直流系統中使用時,因某種原因造成工作電源開路或故障,則鐵心產生較大剩磁,是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源,在原邊通一交流并逐漸減小其值。
(7)傳感器抗外磁場能力為:距離傳感器5~10cm一個超過傳感器原邊電流值2倍的電流,所產生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時,相間距離應大于5~10cm。
(8)為了使傳感器工作在最佳測量狀態,應使用圖1-10介紹的簡易典型穩壓電源。
(9)傳感器的磁飽和點和電路飽和點,使其有很強的過載能力,但過載能力是有時間限制的,試驗過載能力時,2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。
(10)原邊電流母線溫度不得超過85℃,這是ABS工程塑料的特性決定的,用戶有特殊要求,可選高溫塑料做外殼。