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霍尔电流传感器在电机中应用测量任意波形电流

  上世纪八十年代中期,三相反应式步进电机在我国开始得到应用,其各种驱动电路中,斩波恒流型较为理想,每相通过一个电阻进行电流采样。

  每相通过一个电阻进行电流采样,与给定电流值比较,产生斩波信号,十年后,两相混合式步进电机微步驱动趋于成熟,每相绕组采用H桥拓扑结构,每相电流仍然通过一个电阻进行采样,进入九十年代,无刷直流电机得到迅速发展,由于采用120°通电方式,只须在直流侧负端串入一个采样电阻,就可实现对无刷直流电机的电流控制。

  传感器和电机,驱动器,控制器霍尔电流传感器构成运动控制系统或传动系统,电流传感器是电机驱动和控制中较常用的传感器,铂金火花塞,其输出信号用作保护,反馈等功能,在电机的无传感器控制中,电流传感器更是必不可少的元件,电流信号用来计算磁场位置,磁链,转矩等物理量。

  定电流值比较,产生斩波信号,十年后,两相混合式步进电机微步驱动趋于成熟,每相绕组采用H桥拓扑结构,每相电流仍然通过一个电阻进行采样,进入九十年代,无刷直流电机得到迅速发展,由于采用120°通电方式,只须在直流侧负端串入一个采样电阻,就可实现霍尔电流传感器对无刷直流电机的电流控制。

  霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流,交流,脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量,副边电流忠实地反应原边电流的波形,弱电回路与主回路隔离,能够输出与被测电流波形相同的“跟随电压”,容易与计算机及二次仪表接口,准确度高,线性度好,响应时间快,频带宽,不会产生过电压等。

  霍尔电流传感器可以分为:直放式(开环)电流传感器和磁平衡式(闭环)电流传感器。

  直放式(开环)电流传感器工作原理:用一环形(有时也可以是方形)导磁材料作成铁心,套在被测电流流过的导线(也称电流母线)上,将导线中电流感生的磁场聚集在铁心中,在铁心上开一与霍尔传感器厚度相等的气隙,将霍尔线性IC紧紧地夹在气隙中央,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,磁力线就集中通过铁心中的霍尔IC,霍尔IC就输出与被测电流成正比的输出电压或电流,通过磁环气隙尔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,霍尔电流传感器。

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