廣東霍爾電流傳感器電壓

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-12-11

巨磁阻(GMR)效應(yīng)在微小磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新性的改變,尤其在利用渦流傳感器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)方面取得了很大的進(jìn)展。巨磁阻傳感器具有低功耗、尺寸小、高靈敏度以及頻率與靈敏度的不相關(guān)性等特點(diǎn);同霍爾傳感器相同,巨磁阻芯片是傳感器的主要組成部分,一般也容易受到環(huán)境中磁場(chǎng)的干擾,不適用于電磁環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境,對(duì)復(fù)雜波形電流也不能做出準(zhǔn)確的檢測(cè)。磁通門傳感器(Fluxgatecurrentsensor),一開(kāi)始主要用于弱磁場(chǎng)的檢測(cè),比如地磁場(chǎng)檢測(cè)、鐵礦石檢測(cè)、位移檢測(cè)和管道泄漏檢測(cè)等方面。隨著這種技術(shù)的發(fā)展,磁通-2-門傳感器廣泛應(yīng)用于太空探測(cè)和地質(zhì)勘探中。磁通門電流傳感器的結(jié)構(gòu)類似霍爾電流傳感器,是基于檢測(cè)磁路的飽和特性而設(shè)計(jì)的。磁通門電流傳感器采用高磁導(dǎo)率的磁芯,通過(guò)磁芯的交替飽和,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和被測(cè)電流之間存在著一定的數(shù)量關(guān)系,從而可以得到被測(cè)電流。它實(shí)際上檢測(cè)磁場(chǎng)的變化,通過(guò)磁與電的聯(lián)系來(lái)得到被測(cè)電流。近幾年,隨著軟磁材料的發(fā)展和電子元器件的革新,磁通門電流傳感器的性能不斷提高,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,受到越來(lái)越多的關(guān)注。激磁電流出現(xiàn)直流分量及偶次諧波這一特征,研制出基于單鐵芯電壓型磁調(diào)制式交直流電流傳感器。廣東霍爾電流傳感器電壓

廣東霍爾電流傳感器電壓,電流傳感器

實(shí)際電源系統(tǒng)中有些電流的形式比較復(fù)雜,由于電源系統(tǒng)中的負(fù)載特性的變化,可能會(huì)引起電流的波形的變化。復(fù)雜電流波形可以看成多個(gè)不同頻率的電流疊加而成的。常見(jiàn)的復(fù)雜電流有交流電流疊加一個(gè)脈動(dòng)的直流電流、直流電流疊加脈沖電流和電源中的負(fù)載電流等。復(fù)雜的電流波形可以經(jīng)過(guò)傅里葉分解,對(duì)各個(gè)頻率的分量進(jìn)行的分別測(cè)量。進(jìn)行疊加的各個(gè)分量具有不同的頻率,電流形式上為復(fù)雜波形,也就是說(shuō)電流具有較寬的頻帶。為了精確測(cè)量具有寬頻帶的電流,就需要設(shè)計(jì)寬頻帶的電流傳感器。蘭州測(cè)量級(jí)電流傳感器磁通門電流傳感器也可以用于測(cè)量脈沖電流,監(jiān)測(cè)和控制脈沖電流的狀態(tài)。

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磁芯的材料影響測(cè)量誤差,不同的磁芯材料所能承受的環(huán)境溫度不同。磁芯的參數(shù)影響電流的大小、響應(yīng)時(shí)間等。因此,磁芯材料與參數(shù)的選擇至關(guān)重要。下面對(duì)磁芯材料的選取要求與各個(gè)參數(shù)的影響進(jìn)行分析。(1)較高磁導(dǎo)率的軟磁材料。磁導(dǎo)率反映纏繞繞組的磁芯在通入電流后的導(dǎo)磁能力;磁導(dǎo)率越高,導(dǎo)磁能力越好。為了提高磁通門傳感器的靈敏度,需選擇高磁導(dǎo)率磁芯。這是因?yàn)檫x擇高磁導(dǎo)率磁芯使磁芯兩端的電壓幅值更大,從而對(duì)小電流更敏感。然而,選擇過(guò)高磁導(dǎo)率的軟磁材料,會(huì)影響磁芯探頭的穩(wěn)定性。因此,盡可能的選擇較高磁導(dǎo)率的軟磁材料,這樣在保證靈敏度的同時(shí)保證了磁芯探頭的穩(wěn)定性。(2)低磁滯伸縮性的磁芯材料。磁性物質(zhì)受磁場(chǎng)的影響發(fā)生彈性形變,這種現(xiàn)象被稱為磁滯伸縮效應(yīng)。選擇低磁致伸縮性的磁芯材料可使磁芯的磁性性能更佳,進(jìn)而減少了磁通門傳感器的相對(duì)誤差。(3)最高工作溫度。在磁芯材料的選擇方面,必須滿足高溫工作狀況的要求,選擇居里溫度點(diǎn)高的磁芯材料。(4)低矯頑力的磁芯材料。因磁芯的矯頑力越大導(dǎo)致磁滯回線的面積增大,而磁芯磁滯回線的面積反應(yīng)磁滯損耗的大小,因此選擇HC較小的磁芯,減少磁滯損耗。

分流器是根據(jù)直流電流通過(guò)電阻時(shí)電阻兩端產(chǎn)生電壓的原理制成。分流器技術(shù)原理簡(jiǎn)單,在低頻率小幅值的交直流電流測(cè)量中,表現(xiàn)出高的精度和較快的響應(yīng)速度,但其測(cè)量回路與被測(cè)電流沒(méi)有電氣隔離,一般情況 下,被測(cè)電流都帶有幾百伏的電壓的,而測(cè)量回路一 般為幾伏的系統(tǒng),如果測(cè)量回路與被測(cè)電流沒(méi)有電氣隔離,極易損壞昂貴的測(cè)量回路系統(tǒng)。并且,在測(cè)量100A到1000A大幅值的電流時(shí),電阻分流器的發(fā)熱巨大,溫飄問(wèn)題不可避免,需要安裝復(fù)雜的散熱 系統(tǒng)以保證電阻分流器的正常工作。分流器是一個(gè)能夠通過(guò)較大電流的電阻,一般常用的15A或20A以及35A的電流表都需要分流器。其電阻值一般很小,比如0.05歐,或者更小。分流器一般用于擴(kuò)大電流量程用的定值低電阻。電流傳感器探頭的性能受形狀尺寸參數(shù)以及各項(xiàng)電磁參數(shù)的影響。

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霍爾效應(yīng)是指當(dāng)一個(gè)載流子(如電子或空穴)通過(guò)一段具有電流的導(dǎo)電材料時(shí),如果該導(dǎo)電材料處于一個(gè)垂直于電流方向的磁場(chǎng)中,會(huì)在該材料上產(chǎn)生一種電壓差。這個(gè)電壓差被稱為霍爾電壓,其大小與電流、磁場(chǎng)以及導(dǎo)電材料的特性有關(guān)。 基于霍爾效應(yīng)的原理,可以制造霍爾元件,如霍爾傳感器,用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度、電流等物理量。典型的霍爾傳感器包括霍爾元件、放大器和輸出接口等組件。當(dāng)霍爾元件處于磁場(chǎng)中,載流子在材料內(nèi)運(yùn)動(dòng),受磁場(chǎng)力的作用,產(chǎn)生一側(cè)電勢(shì)高于另一側(cè)的現(xiàn)象,形成霍爾電壓。通過(guò)霍爾傳感器的放大器,可以將微弱的霍爾電壓放大成可測(cè)量的電壓信號(hào)。輸出接口可以將信號(hào)傳遞給測(cè)量?jī)x器或控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。 霍爾原理的優(yōu)勢(shì)在于其非接觸式測(cè)量和高靈敏度。由于霍爾傳感器內(nèi)部實(shí)際上沒(méi)有電流通過(guò),因此不存在耗損和磨損的問(wèn)題,具有較長(zhǎng)的使用壽命和穩(wěn)定性。此外,霍爾傳感器對(duì)于小信號(hào)的測(cè)量也具有較高的靈敏度。 基于霍爾原理的應(yīng)用包括磁場(chǎng)測(cè)量、電流檢測(cè)、位置和速度測(cè)量等,在自動(dòng)化、汽車、電子設(shè)備等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合電子補(bǔ)償式交流比較儀及自平衡式直流比較儀的結(jié)構(gòu)建立閉環(huán)交直流電流傳感器。天津開(kāi)環(huán)電流傳感器服務(wù)電話

當(dāng)磁芯處于非飽和狀態(tài)時(shí),磁導(dǎo)率近似為一個(gè)不變的常數(shù)。廣東霍爾電流傳感器電壓

磁通門傳感器是一種根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象加以改造的變壓器式的器件,只是它的變壓器效應(yīng)是用于對(duì)外界被測(cè)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制。它的基本原理可以由法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行解釋。磁通門傳感器是采用某些高導(dǎo)磁率,低矯頑力的軟磁材料(例如坡莫合金)作為磁芯,磁芯上纏繞有激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈。在激勵(lì)線圈中通入交變電流,則在其產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)的作用下,感應(yīng)線圈中產(chǎn)生由外界環(huán)境磁場(chǎng)調(diào)制而成的感應(yīng)電勢(shì)。該電勢(shì)包含了激勵(lì)信號(hào)頻率的各個(gè)偶次諧波分量,通過(guò)后續(xù)的各種傳感器信號(hào)處理電路,利用諧波法對(duì)感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)處理,使得該電勢(shì)與外界被測(cè)磁場(chǎng)成正比。又因?yàn)榇磐ㄩT傳感器的磁芯只有工作在飽和狀態(tài)下才能獲得較大的信號(hào),所以該傳感器又稱為磁飽和傳感器。與磁通門相關(guān)的技術(shù)問(wèn)世于20世紀(jì)30年代初期,首先在1931年,Thomas申請(qǐng)了關(guān)于磁通門的項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán),接著,有關(guān)科學(xué)家們根據(jù)與磁現(xiàn)象相關(guān)的各種大量的實(shí)驗(yàn),總結(jié)并提出磁通門技術(shù)的工作原理,且當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)精度達(dá)到了納特(nT)級(jí)別。隨后各國(guó)的科學(xué)家們對(duì)與磁通門相關(guān)的技術(shù)做了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和探討研究,從而證實(shí)了磁通門技術(shù)的實(shí)用性和可發(fā)展性,在隨后的幾十年里,利用該技術(shù)制造的各種儀器得到了不斷的改進(jìn)和完善。廣東霍爾電流傳感器電壓

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