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霍尼韋爾電流傳感器的原理

電流傳感器主要是一種用于直流、交流、脈沖電流的檢測與安 全控制中的傳感器件。其用途非常廣泛,可用于電力系統微機監測、智能大廈配電監測、變速驅動(dòng)設備、伺服電機、UPS和電信設備供電電源、焊接設備供電電源、過(guò)流保護、電子電路的電流監控、接地故障檢測、汽車(chē)蓄電池管理系統等應用中。
目前,霍尼韋爾電流傳感器主要采用了霍爾效應和磁阻效應兩種工作原理,是分別利用兩種原理對電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小進(jìn)行檢測,并通過(guò)電磁互感的關(guān)系得到電流的大小。在工作模式上,霍尼韋爾電流傳感器主要有兩種方式,其分別是:直接檢測式和磁平衡式。
直接檢測式電流傳感器
霍爾效應開(kāi)環(huán)電流傳感器是霍尼韋爾的一種直接檢測式電流傳感器。眾所周知通電導線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)與流過(guò)電流成正比。該磁場(chǎng)經(jīng)軟磁材料聚集后,用霍爾器件來(lái)檢測。由于它們有良好的線(xiàn)性,因此可用標定后的霍爾輸出來(lái)測出電流的大小。
芯體空氣間隙中磁場(chǎng)強度
霍爾效應開(kāi)環(huán)電流傳感器的原理圖,間隙中的霍爾器件直接檢測出原邊導體中電流所產(chǎn)生的圓邊磁場(chǎng),經(jīng)線(xiàn)性放大輸出電壓信號。通過(guò)電壓與磁場(chǎng)大小轉換關(guān)系得出原邊磁場(chǎng)B,由上文中導體電流與磁場(chǎng)的關(guān)系可知,此時(shí)N取1,同時(shí)已知空氣間隙Lg,就能得出電流Ip.
磁平衡式電流傳感器
磁平衡式電流傳感器又稱(chēng)零磁通式電流傳感器,主要是基于磁場(chǎng)平衡原理(反饋系統),在傳感器內部磁芯中始終處于零磁通狀態(tài)?;裟犴f爾磁平衡式電流傳感器主要有兩類(lèi):霍爾效應閉環(huán)電流傳感器和磁阻效應閉環(huán)電流傳感器。
磁平衡式電流傳感器反饋系統
以霍爾效應閉環(huán)電流傳感器為例,當霍爾器件檢測到原邊導體中電流通過(guò)并產(chǎn)生相應磁場(chǎng)時(shí),經(jīng)放大后生成副邊電流,流經(jīng)反向繞制的副邊線(xiàn)圈中就會(huì )生成副邊磁場(chǎng),且其磁場(chǎng)強度依照原、副邊間的匝數比而增加。由內部電路產(chǎn)生的副邊電流在任何時(shí)間都會(huì )精 確再現原邊電流波形,并*終在原、副邊磁場(chǎng)相對平衡后正比于原邊電流,其幅值與原、副邊匝數成反比例關(guān)系。


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