2020年小置“電”學堂的期,小置帶來的是有關(guān)日置HIOKI開發(fā)的水平的電流探頭和傳感器的6種電流測量方式系列文章的第5篇。
上一期中,我們討論了通用的零磁通電流檢測方法,以及如何將其與繞組或電流互感器(CT)配對以實現(xiàn)在寬頻率范圍內(nèi)滿足各種應(yīng)用,并且能夠高精度的去測量AC電流。
在本期中,我將重點介紹零磁通的測量方法。該方法使用霍爾元件通過電流探頭能夠高精度的感應(yīng)到AC / DC。
電流探頭主要用于電氣設(shè)備,醫(yī)療設(shè)備和電子元件的設(shè)計階段。與示波器或存儲記錄儀組合使用時,該系統(tǒng)可提供極高的精度和寬頻率測試,可作為測量電流消耗和控制的必不可少的工具。
這里說明一下,在零磁通的方法中,為了抵消在被測導體中流動的交流電流在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通,會在反饋線圈中流通2次電流。但是使用CT,霍爾元件或磁通門元件檢測會存在無法消除低頻領(lǐng)域中磁通量的問題。此時需要通過放大電路產(chǎn)生次級反饋電流,以抵消磁通中低頻區(qū)的磁通量。該次級電流流向分流電阻器,產(chǎn)生的電壓與在被測導體中流動的電流成正比。
例
霍爾元件電流傳感器HIOKI 3273-50、3274、3275、3276,CT6700,CT6701,CT6710和CT6711代表了霍爾元件的檢測方法,它們均具有以下主要特性:
? 與CT檢測方法類似,傳感器的運作取決于抵消磁芯中的磁通量,使其不受磁芯的B-H磁特性影響而具有出色的線性度。
? 由于探頭在高頻區(qū)域中使用次級反饋繞組的CT進行運作,并在低頻區(qū)域中使用放大器,因此支持較高的頻率帶寬。
? 與下一期將要討論的磁通門元件檢測方法一樣,由于幾乎沒有勵磁電流噪聲,因此總體噪聲非常低。
注意:
日置HIOKI電流探頭中使用的霍爾元件是使用稱為銻化銦(InSb)的化合物半導體在內(nèi)部開發(fā)和制造的,該化合物在提供高靈敏度的同時由于對周圍溫度的敏感性而容易發(fā)生溫度漂移。
由于零磁通量法通過驅(qū)動磁路的負反饋特性實現(xiàn)了非常穩(wěn)定的測量,從而降低了磁芯的影響,因此它能夠提供寬頻帶和革新技術(shù)的線性度,這是有助于優(yōu)化傳感器的性能。這些特性非常適合以下AC / DC的測量應(yīng)用:
? 汽車ECU和儀表系統(tǒng)的電流測試,例如,暗電流,大電流,各種電機的工作電流
? 可穿戴設(shè)備(例如電池供電的設(shè)備及其傳感器)的電流消耗測試
? 評估高速開關(guān)設(shè)備的性能,例如監(jiān)視SiC,GaN或其他類型的組件的電流波形
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