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霍尔传感器的线性度及特点

  霍尔传感器在结构上与普通电流互感器基本相同,也有铁心窗口用于穿过原边被测电路,也有副边线圈,难道不存在原边激磁电流分量对测量精度的影响吗,难道不存在磁路饱和对线性度的影响吗,当然不存在,虽然这种传感器和普通电流互感器结构相似,但其工作原理截然不同,普通互感器工作原理就是变压器原理,磁路中的磁场由原边电流的激磁分量建立,这部分分量不参与信号转换,副边是一个无源,被动的线圈,副边电流只与原边电流负载分量所平衡,因此激磁分量的存在会导致精度变差,而且随着电流的增大或副边负载的增大,副边电压将升高,磁路中磁通增大,磁路趋于饱和,更加恶化线性度,误差进一步增大,霍尔传感器则不然,一是副边是一个有源的线圈,靠外接电源提供工作电压,无需原边激磁分量建立工作电压,二是副边电流的灌入使得磁路中磁通为0,电流传感器不存在饱和问题,这样铁心的截面也可以减小,不会影响测量精度,这也是霍尔传感器的突出优点,霍尔传感器也称有源电流传感器。

  罗氏线圈工作原理。

  罗氏线圈是一个叫罗柯夫斯基的哥们儿发明的电流传感器,也叫电流测量线圈,微分电流传感器,是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈,输出信号是电流对时间的微分,它必须通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,来真实还原输入电流,根据安培环路定律,通电导体周围会产生磁场,再根据毕奥-萨法尔-拉普拉斯定律(简称毕-萨-拉定律)通电导体周围磁场的大小与导体内电流成正比,如果把一个空心(非铁磁芯)环形线圈(罗氏线圈)环套在通电导体上,那么在罗氏线圈的内部就会形成磁场,且磁场大小与电流成正比,如果这个磁场变化就会在罗氏线圈内产生感应电势,感应电势的大小e=M*d电流传感器 i/dt,其中:M为罗氏线圈与通电导体间的互感系数,线圈及其位置确定后M就是一个常数,因此罗氏线圈输出的感应电势信号与被测电流的导数成线性关系,也就是说,输出信号反映了被测电流对时间的微分,如果把这个信号通过一个积分电路进行积分,就还原了被测电流的信息,这就是罗氏电流传感器的工作原理。

  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流传感器电且安全运行。

  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,产品外观采用分体式设计,为圆孔型,适合直流系统一次母线为电缆时穿过,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,如所示,适用于不同应用场合。

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