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选择电流传感器注意的问题及传感器的扩展

  1.明确需要检测的是单相电流还是三相电流,以此来选择合适的电流传感器,三相电流传感器可以用来测单相的,但单相电流传感器决不能测三相的。

  2.传感器输入电流的范围,由于实际用电负载的电流变化范围较大,为适应这种情况,通常我们先采用电流互感器来将大电流,转换成1A或5A的小电流,所以,电流传感器的输入,通常按电流互感器的二次电流来选择。

  3.辅助电源的规格,交流电流传感器为了**检测输入电流的变化,也为了能输出与输入电流成线性变化的直流信号,通常需要一个辅助电源最为电流传感器的工作电源,通常,选用最多的是容易获得的AC220V.也可以选择直流电源,比如:DC24V等等,需要注意的是,有一些电流传感器,宣称不需要辅助电源,即所谓的"无源型"电流传感器,对这种电流传感器,应该慎重选用,所谓"无源型",并非是不需要电源,而是由电流传感器输出信号后面的仪表提供工作电源,是"吃了传感器后面的仪表电源".自然增加了传感器后面采集仪表的负担,还有一种"无源型电流传感器",是利用电流互感器的二次电流做传感器的电源,这种传感器的缺点是,当负载电流较小时,电流互感器的输出电流自然较小,所提供给传感器的能电流传感器量也减少,此时,电流传感器将产生非线性误差,从而照成电流信号变送的误差,所以,这种传感器也是需要慎重采用的。

  4.电流传感器的输入过载能力,当负载电流过载时,或者系统发生故障时,对电流传感器而言,通常会承受非常大的过载电流,在此情形下,能否能承受大的过载电流,成为衡量电流传感器性能的重要指标,电流传感器要有一定的抗过载能力。

  5.交流电流传感器的稳定性,电流传感器作为一种计量型仪表,除了需要精确外,*重要的性能,是能否稳定可靠的工作,而这些性能,往往在产品设计之初就体现了,由于环境温度的变化,任何模拟转换型仪表,均无法避免温度漂移现象,为减少产品的温漂现象,各种产品会从元件和线路方面采取自己特有的技术,并且产品在交付给客户前,会100%进行老化试验,这些内容,往往不能体现在产品样本指标或市场宣传中,只能由客户根据自己的经验或体验来进行选择,也由产品所提供的后期服务来体现。

  为了充分利用这些器件的CMR功能,包含IC的电路板应设计为两个板的外部磁场相同,这有助于*大限度减少载流PCB自身产生的外部磁场导致的错误,每个载流轨迹的三个主要参数据决定了导致IC错误:与IC的距离,霍尔电流传感器载流体的宽度以及它和IC之间的角度。

  两个板的位置和方向随IC的不同而有所变化。

  如果无法保持θ接近90°,下一个最好的选择是保持电流路径与电流传感器IC之间距离d尽可能大,假定电流路径与IC的夹角*差,即θ=0°或180°。

  此处,H距离是两个板之间的距离,Cf是IC耦合因数,此耦合因数随IC不同而变化,ACS780的耦合因数是5至5.5G/A,而其他AllegroIC的耦合因数范围是10至15G/A.。

  等式1假定是无限长,无限细的导线,它没有考虑载流导体的宽度和厚度,图4是在最差条件方向(θ=0°或180°)计算得出的通过ACS780的载流体误差,该误差是采用理想等式以及考虑导体宽度和厚度的计算密集方程组计算得出。

  使用更**的计算方法可以为不同宽度的电流路径以及器件和电流路径之间不同的角度计算误差,对于所有角度和宽度,都假定使用4盎司规格铜导体设定电流轨迹厚度。

  如果布置包含具有CMR的Allegro电流传感器IC的电路板,所有载流路径的方向和接近性是重要因素,但优化IC性能还要考虑其他因素,可能影响系统误差的其他杂散场来源包括与IC集成载流体相连的轨迹以及临近永久磁体的位置。

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