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霍爾電流傳感器特點(diǎn)與應(yīng)用計算

閱讀:21發(fā)布時間:2025-2-25

  霍爾電流傳感器,電壓傳感器/變送器模塊具有的電性能,是一種的,能隔離主電路回路和電子控制電路的電檢測元件。

  霍爾電流,電壓傳感器/變送器具有如下特點(diǎn):。

  1.可測量任意波形的電壓和電流,霍爾電壓傳感器,霍爾電流傳感器/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(jìn)行測量,其副邊電路可以忠實(shí)地反映原邊電流的波形,這一點(diǎn)普通互感器無法與其相比,因?yàn)槠胀ǖ幕ジ衅饕话阒贿m用于50Hz的正弦波。

  2.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(nèi)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。

  3.線性度優(yōu)于0.5%。

  4.動態(tài)性能好,一般霍爾傳感器/變送器模塊的動態(tài)響應(yīng)時間小于7μs,電流傳感器跟蹤速度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(guān)鍵的基礎(chǔ)(無感元件),一般普通互感器的動態(tài)響應(yīng)時間為10~20μs,這顯然已不適應(yīng)工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的需要(感性元件)。

  5.工作頻帶寬,可在0~20kHz頻率范圍內(nèi)很好地工作。

  6.過載能力強(qiáng),測量范圍大(0~±10000A)。

  7.可靠性高,平均工作大于5×10000小時。

  8.尺寸小,重量輕,易于安裝且不會給系統(tǒng)帶來任何損失。

  傳感器應(yīng)用計算。

  電流傳感器的主要計算公式如下:。

  NPIP=NSIS,計算原邊或副邊電流。

  VM=RMI,計算測量電壓。

  VS=RSIS,計算副邊電壓。

  VA=e+VS+VM,計算供電電壓。

  其中,e是二極管內(nèi)部和晶體管輸出的壓降,不同型號的傳感器有不同的e值,這里我們電流傳感器 僅以HNC-300LT為例,這種傳感器的匝數(shù)比NP/NS=1/2000,標(biāo)準(zhǔn)額定電流值IPN=300Arms,供電電壓VA的范圍為±12V~±15V(±5%),副邊電阻RS=30Ω,在雙極性(±VA)供電,其傳感器測量量程>100A且無防止供電電源意外倒置的保護(hù)二極管的情況下,e=1V,在上述條件下:。

 ?。?)給定供電電壓VA,計算測量電壓VM和測量電阻RM:。

  假設(shè):供電電壓VA=±15V。

  根據(jù)上述公式得:。

  測量電壓VM=9,5V。

  測量電阻RM=VM/IS=63,33Ω。

  副邊電流IS=0,15A。

  所以當(dāng)我們選用63,33Ω的測量電阻時,在傳感器滿額度測量時,其輸出電流信號為0,15A,測量電壓為9,5V。

 ?。?)給定供電電壓和測量電阻,計算欲測量的峰值電流。

  假設(shè):供電電壓VA=±15V,測量電阻電流傳感器RM=12Ω。

  則:VM+VS=(RM+RS)×IS=VA-e=14V。

  而:RM+RS=12W+30W=42W。

  則*大輸出副邊電流:ISmax=0,333A。

  原邊峰值電流:IPmax=ISmax(NS/NP)=666A。

  這說明,在上述條件下,傳感器所能測量的*大電流即原邊峰值電流為666A,如果原邊電流大于此值,傳感器雖測量不出來,但傳感器不會被損壞。

  (3)測量電阻(負(fù)載電阻)能影響傳感器的測量范圍。

  測量電阻對傳感器測量范圍也存在影響,所以我們需要精心選擇測量電阻,用下式可計算出測量電阻:。

  其中,VAmin—扣除誤差后的*小供電電壓。

  e—傳感器內(nèi)部晶體管的電壓降。

  RS—傳感器副邊線圈的電阻。

  ISmax—原邊電流IP為*大值時的副邊電流值。

  另外我們可以通過下式確認(rèn)所選傳感器的穩(wěn)定性。


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