直流配电系统通常由高频开关电源和蓄电池组成,用于为直流系统中控制,信号,继电保护及自动装置,事故照明等提供可靠的直流电源,对其供电的可靠性,稳定性以及供电质量均有着很高的要求,因此对某些服役已久的直流系统进行相应的改造已显的十分迫切,且直流系统改造时不停电,工程改造难度大,采用传统的闭口霍尔电流传感器或者分流器也无法解决,因此可采用开口式霍尔电流传感器来解决改造项目中直流电流计量问题,确保改造过程不停电且安全运行。
1产品设计。
1.1结构特点。
开口式霍尔电流传感器在传统闭口霍尔电流传感器的基础上进行研发,结构新颖,外形美观大方,整体由外壳,铁芯,采样线路板及固定树脂构成,外壳材料采用PC/ABS合金,具有耐高温,机械强度高,环保等特点,铁芯采用有取向冷扎硅钢片,具有性能稳定,机械强度高,导磁率极高等特点,线路板与外部接线采用绿色可插拔端子,现场接线方便,可靠,具体结构如图1,2所示,产品外观采用分体式设计,图1为圆孔型,适合直流系统一次母线为电缆时穿过,图2方孔型,适合直流系统一次母线为铜排时穿过,根据一次电流的测量范围及穿孔要求,可选择相应的产品类型,该系列传感器电流可测电流传感器范围为20A~20000A,主要外形有ф20,ф40,ф60,64*16,85*27,104*36,140*50等多种规格,适用于不同应用场合。
1.2工作原理。
霍尔电流传感器是根据霍尔效应,电磁感应原理设计的一种传感器,按原理可分为开环方式(直放式)和闭环方式(磁平衡式),开口式霍尔电流传感器是在传统开环(直放式)霍尔传感器的基础上加以改进,与传统单铁芯,单霍尔芯片设计不同,为了设计为分体式结构,将铁芯分离对称安装,硬件采用双霍尔芯片并联互补差分输入,开口式霍尔传感器。
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的,后来发现半导体,导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术,检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法,通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型,载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
数据显示,霍尔电流传感器2007年美国传感器市场规模为2.35亿美元,此后以30%的年复合增长速度增长,2013年传感器市场规模为28.9亿美元,预计2014-2018年市场18%的年均增长幅度增长,至2018年市场规模达到73.3亿美元。
有专家研究小组指出,截至2013年底中国2000万元规模以上的传感器制造企业达到263家,但行业整体素质参差不齐,规模以上传感器企业数量以小型企业为主,占比近七成,同时,多数企业集中于低端产品的生产,以价格竞争为主,竞争较为激烈,而高端产品集中在龙头企业及外资企业之中。
国内传感器市场种类繁多,仍在起步。
一般来说,智能家居领域所用到的智能传感器有几种:重力,加速度传感器,距离传感器,光线感应器,三轴陀螺仪,电子罗盘,热传感器,温度传感器,湿度传感器,紫外线传感器,压力传感器等等。
举例说,门磁传感器,它是可被用于安装在门或窗的附近,在用户离开爱家后,即可对室内进行布防,当有陌生人闯入时,设备即可向主人发出告警,保护家庭安全,漏水传感器,内部采用美国TI芯片设计,基于液体导电原理,用电极探测是否有水的存在,再利用传感器转换成若干接点输出,当探头渗水高度为1mm时,即可发出报警信号,防止家中水患的发生。
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