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高精度电流传感器使用注意事项和工作原理

2020-10-26 06:10:46

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  一,量程和最大测量能力,功耗,供电电压。

  传感器的量程指的是额定测量电流,具体值见对应型号的说明书,在负载电阻取值,供电电压符合要求的情况下,传感器在任何正常工作温度等条件下,均可具备满量程的测量能力,过载能力指的是传感器在限定时间范围内,可达到的测量能力,传感器的最大测量能力,指的是理想情况下,能够达到的绝对最大能力,最大测量能力可能受限于内部功率管的容量,实际上只能短时间采用,极短时间的脉冲电流测量,不受最大测量能力的限制。

  传感器内的功耗,主要是内部线圈和功率管的消耗,其中功率管的消耗会产生热量,导致温升,极端情况下可能会引起功率管过热,导致寿命下降甚至过热损坏。

  为避免能量浪费,效率下降和加重功率管负担,应尽可能取满足最大测量能力的最低电电流传感器源电压,尤其是传感器工作于高温环境下。

  二,过量程保护和自恢复功能。

  磁调制式传感器不同于传统的电流传感器,后者在超过最大测量能力的情况下,可达到并保持在磁饱和状态,即停留在最大输出位置,而磁调制式传感器只能工作于零磁通状态,在超过最大测量能力的情况下,即处于非零磁通状态时,并不能停在最大输出位置,此时触发内部自恢复功能使得输出进入扫描状态,输出与输入完全无关,此时,Valid指示灯熄灭,原边电流一旦恢复到量程内,自恢复功能会使传感器马上会进入正常工作状态(一般时间为百毫秒量级)。

  为避免上述情况出现,可通过负载电阻RL与两个反串的齐纳二极管或双向TVS管并联,当RL上的电压达到二极管的反向导通电压后,二极管导通分流,相当于一个可变电阻,此时,传电流传感器感器的输出电压可停留在最大输出电压的位置。

  1,直放式(开环)电流传感器(CS系列)。

  当原边电流IP流过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,产生的磁场聚集在磁环内,通过磁环气隙中元件进行测量并放大输出,其输出电压VS精确的反映原边电流IP,一般的额定输出标定为4V。

  2,磁平衡式(闭环)电流传感器(CSM系列)。

  磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即原边电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿,其补偿电流Is精确的反映原边电流Ip,从而使器件处于检测零磁通的工作状态。

  具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到器件上,电流传感器所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is,这一电流再通过多匝绕组产生磁场,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使器件的输出逐渐减小。

  3,电压(闭环)传感器(VSM系列)。

  电压传感器的工作原理与闭环式电流传感器相似,也是以磁平衡方式工作的,原边电压VP通过限流电阻Ri产生电流,流过原边线圈产生磁场,聚集在磁环内,通过磁环气隙中元件输出信号控制的补偿电流IS流过副边线圈产生的磁场进行补偿,其补偿电流IS精确的反映原边电压VP。

  4,交流电流传感器(A-CS系列)。

  交流电流传感器主要测量交流信号灯电流,是将感应出的交流信号经过AC-DC及其他转换,变为0~4V,0~20mA(或4~20mA)的标准直流信号输出供各种系统使用。

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