工業場合電力應用廣泛,對電流的測量必不可少,因此在很多領域均用到電流傳感器測量器件用於測量電流。
基於不同原理有不同類型的電流傳感器。對於不同的被測電流的類型,有不同類型的傳感器(原理不同)對應,比如測量純交流(通常的市電)還是以互感器為主,既經濟又可靠,精度也能保證。如果被測的交流電流非常大,那麼羅氏線圈(Rogowski Coil)則有著明顯的優勢。對於測量直流來說,我們經常用到的是基於霍爾原理的電流傳感器。
霍(huo)爾(er)原(yuan)理(li)的(de)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用(yong)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan),自(zi)上(shang)個(ge)世(shi)紀(ji)末(mo)開(kai)始(shi)流(liu)行(xing),國(guo)內(nei)的(de)通(tong)訊(xun)電(dian)源(yuan)開(kai)始(shi)采(cai)用(yong)來(lai)自(zi)於(yu)國(guo)外(wai)技(ji)術(shu)的(de)霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi),得(de)到(dao)了(le)很(hen)好(hao)的(de)應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo),此(ci)後(hou)國(guo)內(nei)供(gong)應(ying)廠(chang)商(shang)也(ye)如(ru)雨(yu)後(hou)春(chun)筍(sun)般(ban)湧(yong)現(xian)。柏(bai)艾(ai)斯(si)初(chu)創(chuang)於(yu)2004年,技術源於於歐洲,經過大量的技術創新,形成了自己的風格,和自主的知識產權體係。
在一般工業場合,霍爾原理的應用最為普遍,其他原理我公司隻涉及到一部分,比如磁通門、羅氏線圈,互感器(電流變壓器)、分流器等,對於光纖電流測量和xMR測量本公司沒有進行深入的研究。因此我們僅對霍爾開環原理和閉環原理進行展示和討論。
霍爾開環原理比較簡單,通過霍爾元器件,直接感測電流產生的磁場,放大輸出即可,即Ip->H->B->Vh->Vout這樣的簡單邏輯。
閉環霍爾原理是在開環霍爾的基礎上增加了反饋線圈(二次補償線圈),使得磁芯中的磁通保持在零磁通狀態,所以閉環霍爾電流傳感器也叫作零磁通電流傳感器或者磁平衡電流傳感器(當然,隻要屬於閉環反饋原理的電流傳感器,其磁芯均為零磁通或磁平衡狀態),其原理圖如下:
其邏輯是:Ip->H->B->Vh->Vout->Is->B=0。可見磁芯中的磁感應強度始終保持為零,二次線圈的輸出電流Is大小為Ip/N,嚴格按照匝數比輸出,比如1000A閉環電流傳感器輸出電流為1000A/5000,輸出為200mA (按照1:5000的匝數比輸出)。
這種閉環反饋的原理,可以使磁芯始終工作在零磁通的狀態,也就是其磁感應強度始終為零。應用這種閉環反饋原理,基於磁通門或AMR,GMR,TMR的磁阻電流傳感器也能取得同樣的效果。
對dui於yu開kai環huan霍huo爾er來lai說shuo,由you於yu工gong藝yi簡jian單dan,在zai直zhi流liu測ce量liang的de場chang合he比bi較jiao適shi用yong,但dan對dui於yu要yao求qiu精jing度du較jiao高gao或huo反fan應ying時shi間jian較jiao高gao的de場chang合he,就jiu有you些xie力li不bu從cong心xin,這zhe時shi閉bi環huan原yuan理li的de霍huo爾er電dian流liu傳chuan感gan器qi就jiu有you了le用yong武wu之zhi地di。又you因yin為wei閉bi環huan霍huo爾er的de輸shu出chu隻zhi與yu匝za數shu比bi相xiang關guan,體ti積ji上shang可ke以yi做zuo的de很hen大da,電dian流liu範fan圍wei可ke以yi非fei常chang大da,比bi如ru在zai煉lian鋁lv工gong廠chang、電鍍工廠,可能需要幾十萬安培的電流測量,這時閉環霍爾就非常適用,其精度、可靠性等均能得到保證。
● 從安裝形式上,霍爾電流傳感器可以分為PCB式安裝、盤式固定安裝。
● 從電流範圍上來講從2A—10KA均有對應產品。
● 從開口形式上來分,有開口的(Split Core)也有閉口的(Solid Core)。
● 從精度上來說,開環霍爾1%精度,閉環霍爾0.5%精度。