鉗式電流傳感器的原理
對(duì)電流傳感器的原理進(jìn)行說明。了解CT方式、霍爾元件方式、羅柯夫斯基方式、零磁通方式等方式的不同點(diǎn),根據(jù)用途選擇合適的電流傳感器。
CT方式電流傳感器的測(cè)量原理
CT方式電流傳感器采用的原理是將測(cè)量電流轉(zhuǎn)換為與匝數(shù)比相應(yīng)的次級(jí)電流。
測(cè)量原理:
■為了抵消由測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))流過的交流電流引起的在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量,在次級(jí)側(cè)的繞組流過與匝數(shù)比相應(yīng)的交流電流。(次級(jí)電流)
■此次級(jí)電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓。此電壓是與流過測(cè)量導(dǎo)體的電流成比例的輸出。
與其他方式相比的特點(diǎn):
■只能測(cè)量交流(無法測(cè)量直流)
■價(jià)格便宜
■主要用于50/60Hz工頻
■用于大樓的節(jié)能管理等使用的鉗形功率計(jì)上
■能抵消磁通量,因此線性度較好
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):
9675, 9657-10, 9661-01, 9695-03, 9695-02, 9694, 9669, 9661, 9660, 9132-50, 9018-50, 9010-50, 9650, 9651, 9298, 9291等
霍爾元件方式電流傳感器的測(cè)量原理
霍爾元件電流傳感器采用的原理是將測(cè)量電流周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過霍爾效果轉(zhuǎn)換為電壓。
測(cè)量原理:
■流過測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))的電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量,通過插入磁芯間隙的霍爾元件利用霍爾效果出現(xiàn)與磁通量相應(yīng)的霍爾電壓。
■此霍爾電壓非常小,因此是通過AMP增幅的輸出信號(hào)。
■此輸出信號(hào)與流過測(cè)量導(dǎo)體的電流成比例。
與其他方式相比的特點(diǎn):
■可以測(cè)量從直流到交流(幾kHz)
■價(jià)格便宜
■由于霍爾元件的線性度、磁芯的B-H特性的影響,一般來說精度不是很好
■由于霍爾元件的特性,溫度或經(jīng)過時(shí)間的變化等原因會(huì)造成漂移,因此不適用于長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量。
■磁芯會(huì)成為負(fù)載,因此無法延伸到高頻帶
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):
CT7636, CT7631, CT7642, CT7731, CT7736, CT7742等
※上述產(chǎn)品改良了漂移和精度
羅柯夫斯基方式電流傳感器的測(cè)量原理
羅柯夫斯基方式電流傳感器是利用測(cè)量電流周圍產(chǎn)生的交流磁場(chǎng),轉(zhuǎn)換空心線圈的感生電壓進(jìn)行測(cè)量。
測(cè)量原理:
■流過測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),通過與空心線圈進(jìn)行互連,空心線圈產(chǎn)生感生電壓。
■此感生電壓是測(cè)量電流的時(shí)間導(dǎo)數(shù)值(di/dt),因此是通過積分器與測(cè)量電流成比例的輸出信號(hào)。
與其他方式相比的特點(diǎn):
■因?yàn)闆]有磁芯,所以不會(huì)發(fā)生磁飽和,能夠測(cè)量大電流
■沒有磁損耗帶來的發(fā)熱、飽和、滯后
■傳感器部分是空心線圈,可以做到柔性且纖細(xì)
■阻抗小
■只能測(cè)量交流,無法測(cè)量直流
■測(cè)量靈敏度受空心線圈橫截面以及長(zhǎng)度的影響,因此容易受到導(dǎo)體位置的影響或外來干擾的影響,不能指望高精度測(cè)量。
■無磁芯,因此難以測(cè)量10A以下的小電流
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):
CT7046, CT7045, CT7044, CT9667-01, CT9667-02, CT9667-03等
※上述產(chǎn)品已改良了抗干擾性能
AC零磁通方式(繞組檢測(cè)型)電流傳感器的測(cè)量原理
AC零磁通方式電流傳感器(繞組檢測(cè)型)改善了CT方式的低頻帶特性。
測(cè)量原理:
■為了消除流過測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級(jí)側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級(jí)電流。
■低頻帶的磁通量消除不完,會(huì)殘留磁通量
■利用檢測(cè)繞組檢測(cè)此消除不完的磁通量,流過次級(jí)電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級(jí)電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測(cè)量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點(diǎn):
■因?yàn)槭窍判緝?nèi)部磁通量的負(fù)反饋操作,因此不受磁芯的B-H特性的影響,線性度
■在低頻相位誤差也很小,因此適合功率測(cè)量
■工作磁通量電平小,因此插入阻抗低
■在高頻帶作為CT工作,從而達(dá)到寬頻
■利用繞組進(jìn)行檢測(cè),因此僅限測(cè)量交流電流,無法測(cè)量直流電流
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):9272-10等
AC/DC零磁通方式(霍爾元件檢測(cè)型)電流傳感器的測(cè)量原理
AC/DC零磁通方式電流傳感器(霍爾元件檢測(cè)型)通過CT方式和霍爾元件配合,可以從直流電流開始測(cè)量。
測(cè)量原理:
■為了消除流過測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級(jí)側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級(jí)電流。
■在從直流開始的低頻帶,磁通量消除不完,會(huì)殘留磁通量
■利用霍爾元件檢測(cè)此消除不完的磁通量,流過次級(jí)電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級(jí)電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測(cè)量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點(diǎn):
■的線性特性,連低電平也維持高精度
■在寬頻帶實(shí)現(xiàn)了高S/N比
■在高頻帶作為CT工作,因此可實(shí)現(xiàn)寬頻
■利用霍爾元件進(jìn)行檢測(cè),可從直流檢測(cè)磁性,因此能夠從直流電流開始測(cè)量
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):
3273-50, 3274, 3275, 3276, CT6700, CT6701等
AC/DC零磁通方式(磁通門檢測(cè)型)電流傳感器的測(cè)量原理
AC/DC零磁通方式(磁通門檢測(cè)型)電流傳感器通過CT方式和FG元件(磁通門)配合,可以從直流電流開始測(cè)量。
測(cè)量原理:
■為了消除流過測(cè)量導(dǎo)體(初級(jí)側(cè))的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ,流過與次級(jí)側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應(yīng)的次級(jí)電流。
■從直流開始的低頻帶,磁通量消除不完,會(huì)殘留磁通量
■利用FG元件檢測(cè)此消除不完的磁通量,流過次級(jí)電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級(jí)電流流過分流電阻,在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測(cè)量導(dǎo)體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點(diǎn):
■的線性特性,連低電平也維持高精度
■工作磁通量電平小,因此插入阻抗低
■檢測(cè)直流的FG元件在工作原理上在廣泛溫度范圍內(nèi)偏移都非常之小,實(shí)現(xiàn)了高精度和高穩(wěn)定。
對(duì)應(yīng)的電流傳感器(型號(hào)):
CT6841, CT6843, CT6844, CT6845, CT6846, CT6862, CT6863, CT6865, 9709等