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技術(shù)文章

選擇電流傳感器注意的問題及傳感器的擴(kuò)展

閱讀:128發(fā)布時(shí)間:2025-8-20

  1.明確需要檢測的是單相電流還是三相電流,以此來選擇合適的電流傳感器,三相電流傳感器可以用來測單相的,但單相電流傳感器決不能測三相的。

  2.傳感器輸入電流的范圍,由于實(shí)際用電負(fù)載的電流變化范圍較大,為適應(yīng)這種情況,通常我們先采用電流互感器來將大電流,轉(zhuǎn)換成1A或5A的小電流,所以,電流傳感器的輸入,通常按電流互感器的二次電流來選擇。

  3.輔助電源的規(guī)格,交流電流傳感器為了**檢測輸入電流的變化,也為了能輸出與輸入電流成線性變化的直流信號(hào),通常需要一個(gè)輔助電源電流傳感器的工作電源,通常,選用最多的是容易獲得的AC220V.也可以選擇直流電源,比如:DC24V等等,需要注意的是,有一些電流傳感器,宣稱不需要輔助電源,即所謂的"無源型"電流傳感器,對(duì)這種電流傳感器,應(yīng)該慎重選用,所謂"無源型",并非是不需要電源,而是由電流傳感器輸出信號(hào)后面的儀表提供工作電源,是"吃了傳感器后面的儀表電源".自然增加了傳感器后面采集儀表的負(fù)擔(dān),還有一種"無源型電流傳感器",是利用電流互感器的二次電流做傳感器的電源,這種傳感器的缺點(diǎn)是,當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí),電流互感器的輸出電流自然較小,所提供給傳感器的能電流傳感器量也減少,此時(shí),電流傳感器將產(chǎn)生非線性誤差,從而照成電流信號(hào)變送的誤差,所以,這種傳感器也是需要慎重采用的。

  4.電流傳感器的輸入過載能力,當(dāng)負(fù)載電流過載時(shí),或者系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),對(duì)電流傳感器而言,通常會(huì)承受非常大的過載電流,在此情形下,能否能承受大的過載電流,成為衡量電流傳感器性能的重要指標(biāo),電流傳感器要有一定的抗過載能力。

  5.交流電流傳感器的穩(wěn)定性,電流傳感器作為一種計(jì)量型儀表,除了需要精確外,*重要的性能,是能否穩(wěn)定可靠的工作,而這些性能,往往在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就體現(xiàn)了,由于環(huán)境溫度的變化,任何模擬轉(zhuǎn)換型儀表,均無法避免溫度漂移現(xiàn)象,為減少產(chǎn)品的溫漂現(xiàn)象,各種產(chǎn)品會(huì)從元件和線路方面采取自己的技術(shù),并且產(chǎn)品在交付給客戶前,會(huì)99%進(jìn)行老化試驗(yàn),這些內(nèi)容,往往不能體現(xiàn)在產(chǎn)品樣本指標(biāo)或市場宣傳中,只能由客戶根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)或體驗(yàn)來進(jìn)行選擇,也由產(chǎn)品所提供的后期服務(wù)來體現(xiàn)。

  為了充分利用這些器件的CMR功能,包含IC的電路板應(yīng)設(shè)計(jì)為兩個(gè)板的外部磁場相同,這有助于*大限度減少載流PCB自身產(chǎn)生的外部磁場導(dǎo)致的錯(cuò)誤,每個(gè)載流軌跡的三個(gè)主要參數(shù)據(jù)決定了導(dǎo)致IC錯(cuò)誤:與IC的距離,霍爾電流傳感器載流體的寬度以及它和IC之間的角度。

  兩個(gè)板的位置和方向隨IC的不同而有所變化。

  如果無法保持θ接近90°,下一個(gè)選擇是保持電流路徑與電流傳感器IC之間距離d盡可能大,假定電流路徑與IC的夾角*差,即θ=0°或180°。

  此處,H距離是兩個(gè)板之間的距離,Cf是IC耦合因數(shù),此耦合因數(shù)隨IC不同而變化,ACS780的耦合因數(shù)是5至5.5G/A,而其他AllegroIC的耦合因數(shù)范圍是10至15G/A.。

  等式1假定是無限長,無限細(xì)的導(dǎo)線,它沒有考慮載流導(dǎo)體的寬度和厚度,圖4是在最差條件方向(θ=0°或180°)計(jì)算得出的通過ACS780的載流體誤差,該誤差是采用理想等式以及考慮導(dǎo)體寬度和厚度的計(jì)算密集方程組計(jì)算得出。

  使用更**的計(jì)算方法可以為不同寬度的電流路徑以及器件和電流路徑之間不同的角度計(jì)算誤差,對(duì)于所有角度和寬度,都假定使用4盎司規(guī)格銅導(dǎo)體設(shè)定電流軌跡厚度。

  如果布置包含具有CMR的Allegro電流傳感器IC的電路板,所有載流路徑的方向和接近性是重要因素,但優(yōu)化IC性能還要考慮其他因素,可能影響系統(tǒng)誤差的其他雜散場來源包括與IC集成載流體相連的軌跡以及臨近磁體的位置。

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