根据不同的电流测量原理,电流传感器一般有电阻分流器检测,霍尔效应,磁通门,电磁感应,罗氏线圈(电磁感应原理及安培环路定律)这五种技术,根据测量原理的不同,电流传感器主要有分流器,霍尔电流传感器,电流互感器,磁通门电流传感器,罗氏线圈,巨磁阻电流传感器,光纤电流传感器这几种类型。
一,分流器。
分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制作而成,分流器实际就是一个阻值很小的电阻,当有直流电流通过时,产生压降,供直流电流表显示,直流电流表实际为电压表,一般这个电压表量程为75mV,150mV,300mV,用电压表来测量这个电压,再将这个电压换算成电流,就完成了大电流的测量。
在低频率小幅值电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度,在工业领域中,在不涉及到测量回路与被测电流之间电流传感器电隔离的场合,分流器是将电流信号转变成电压信号的首选的低成本方案。
二,电流互感器。
电流互感器原理是依据电磁感应原理的,电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成,电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护,测量等用途,电流互感器技术成熟,在工频测量方面有非常高的精度,由于其原理限制,不能测量直流。
磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的,这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势,利用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的达到测量电流的目的。
在无刷电动机中,霍尔电流传感器用磁传感器来作转子磁极位置传感和定子电枢电流换向器,磁传感器中,霍尔器件,威根德器件,磁阻器件等都可以使用,但主要还是以霍尔传感器为主,另外磁传感器还可以对电机进行过载保护及转矩检测。
交流变频器用于电机调速,节能效果极好,磁编码器的使用正在逐渐取代光编码器来对电机的转速进行检测和控制,例如,在电动车窗之中,传感器可以确定轴转动了多少圈,以控制车窗升降器的行程,传感器也可以探测到人手造成的异常负载情况,提供所谓的“防夹”功能,在碰到物体的时候,电机可以反转。
电力电子表技术是电力技术和电子技术的结合,可实现交直流电流的相互变换,并可在所需的范围内实现电流,电压和频率的自由调节。
采用这些技术和产品,可做成各种特殊电源(如UPS,高频电源,开关电源,弧焊机逆变电源等)和交流变频器等产品,这些变频装置的核心,是大功率半导体器件。
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