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电流传感器和电压传感器的特点以及用途

时间: 2023-11-21 00:20:39 |   作者: 开云平台app手机版下载


  在科学实验和工业应用的很多场合,需要对电流和电压做测量和控制,特别是在一些需要对大电流和高电压测量和控制以及对所测电流和电压要求比较高精确度的情况下,需要用安全、方便可靠精确度较高的电流传感器(current sensor)电压传感器。早期,人们采用分流器和分压器的方法来实现对电流和电压的检测,但这种方法无法对主回路进行隔离测量,这种方法使用不安全、精确度低。后来人们又发明了互感器,它与直接分流、分压的方法相比,实现了主回路进行隔离检测,无疑是一大进步,但它的应用场景范围比较窄,只适用于50Hz 正弦波的工频检测,对于其它波形电流、电压的测量它就无能为力了。

  随着电力电子技术的发展,原有的电流检测元件(如分流器、互感器)已不能够满足中、高频,高di/dt,宽频谱电流波形的传递,霍尔电流电压传感器,(voltage sensor)是弥补这一空缺的、存在广泛应用场景范围和前景的主要检测元件。霍尔电流电压传感器与普通互感器相比有着下面的特点:

  1. 测量范围广:它可以测量任意波形的电流和电压,如直流、交流、脉冲、三角波形等,甚至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映;2. 响应速度快:最快者响应时间只为1us。3. 测量精度高:其测量精度优于1%,该精度适合于对任何波形的测量。普通互感器是感性元件,接入后影响被测信号波形,其一般精度为3%~5%,且只适合于50Hz 正弦波形开关电源、保险丝。4. 线. 动态性能好:响应时间快,可小于1us;普通互感器的响应时间为10~20ms。6. 工作频带宽:在0~100KHz 频率范围内的信号均可以测量。7. 可靠性高,平均无故障上班时间长:平均无故障时间>

  5 10 小时8. 过载能力强、测量范围大:0---几十安培~上万安培9. 体积小、重量轻、易于安装。

  由于霍尔电流传感器(hall effect sensor)霍尔电压传感器以上的优点,故而可大范围的应用与变频调速装置、逆变装置、UPS 电源、逆变焊机、电解电镀、数字控制机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测电流电压的所有的领域中电流变送器、电压变送器。

  高侧电流传感器AD8205及其应用电路设计 AD8205是美国模拟器件公司推出的一种单电源高性能差分放大器,典型单电源供电电压为5V,其共模电压输入范围为-2~65V,可以耐受-5~+70V的输入共模电压,适用于高共模电压情况下检测小差分电压的工业设施中。它的增益固定为50V/V,工作时候的温度范围为-40~+125℃,失调电压温漂小于15mV/℃,增益温漂小于30ppm/℃(环境和温度可高达125℃),在整个规定温度范围内具有优良的直流性能,其从直流到100kHz的频带范围内具有高达80dB的共模抑制比。因此其测量环路误差小,精度高,很适合用于马达控制、传动控制、磁悬浮控制、车辆动力控制、燃料喷射控制、引擎管理和DC-DC变换等

  AD8205及其应用电路设计 /

  Allegro MicroSystems, LLC 向现有的产品组合增加高精度电流传感器 IC 增强散热功能、全集成、基于霍尔效应的高精度线性电流传感器 IC 马萨诸塞州伍斯特 – 2013 年 10 月 29 日 — 马萨诸塞州伍斯特市 – Allegro MicroSystems, LLC 推出新型增强散热功能、全集成、基于霍尔效应的高精度线性电流传感器 IC,以完善其现有的产品组合。Allegro’的 ACS770 器件由一个低偏移的精密线性霍尔电路组成,其铜制的电流路径靠近晶片的表面。流过该电流路径的电流会产生一个磁场,该磁场可由霍尔 IC 转换成同比例的电压输出。该新器件主要面向汽车、工业及可再次生产的能源市场。 通过

  l 原来状况 原来的非接触式电流传感器大致有3种结构模式,如图1所示。在图1中,例1所示为以霍尔元件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内;例2所示为在铁芯的间隙内设置霍尔元件,而在铁芯上设置反馈线所示为在铁芯的间隙内设置磁一光效应元件(应用法拉第效应的元件),用作磁场检测元件。 上述3种结构模式的缺点如下: 例l中元件的温度特性不佳,输出均匀性较差,因而电流检测精度不高。再者,此种传感器极易受漂移的影响.稍微受点漂移影响就难以测量含直流成分的电流。 例2虽可解决例1中出现的问题,但要精密测量线圈中流过的电流还必须排除外界干扰因索,如果受到感应噪声等因素的影响,也就难以实现精密测量。特别是电流传感器的传感部和控

  电路的功能 把电阻值转换成电压的电路,其实就是一种电阻计,它可直接指示电阻值。电阻的测量方法是:让恒定的电流流过未知阻值的电阻R,然后测量其两端的电压,求出R的阻值。实现这种方法可有多种电路形式。本电路没用恒流电路,而是在OP放大器的反馈电路中接未知阻值的电阻,利用等效的恒流驱动。所以本电路也可作为需要恒流驱动的传感器的外围电路使用,获得与阻值成正比的电压输出。 电路工作原理 OP放大器A2作为反相放大电路使用,R2接在反馈环路中,如果偏压V或输入偏流IB等误差源可忽略,那末,A1的输出电压 公式求出。选用基准电阻R,得到一个固定的基准电压,这时输出电压EO则代表被测阻值被直接读出。

  转换电路 /

  常见的控制方案,像电流模式控制和峰值电流限制,在没有传统交流电流传感器提供实时信息的条件下是不可能实现的。设计师通常使用变压器、运算放大器和无源分立元件来实现这些传感器,尽管市场上有许多单芯片解决方案。他们坚持使用分立电路设计的具体方案有许多原因,包括成本和/或性能,同时也在期待有更好的单芯片交流电流传感器方案出现。不过迄今为止,他们看到的还只是在已有老技术上的少量改进。 什么因素最重要? 对于一个成本压力很大的电源系统来说,设计师的需求一览表中首先是成本,所以交流电流传感器的安装成本一定要有吸引力(安装成本指的是传感器自身成本再加上外围元器件成本,以及额外的制造成本,比如校准等)。第二项是通过将电流检测通道上

  全球微电子工程公司 Melexis 宣布推出第二代隔离集成电流 传感器 IC MLX 91220 (5 V) 和 MLX 91221 (3.3 V)。这两款霍尔效应电流 传感器 IC 适用于一系列汽车应用和工业应用,例如车载充电器 (OBC)、DC / DC 转换器、电源和小型电气驱动装置等。该产品具有 300 kHz 带宽,适用于多种低于 50 A RMS 的功率转换应用。 第一代电流传感器 IC 集成了传感元件和带电压隔离的高精度信号调节,MLX 91220 / 21 基于第一代产品构建。新一代的电流传感器 IC 采用微型 SOIC8 窄体封装和 SOIC16 宽体封装,带宽提升至 300 kHz,响应时间仅为 2 µs。

  IC /

  某工程师在设计一烹饪机时,需要一个霍尔电流传感器和互感器配合实现恒定功率控制,本文提到了国产中科阿尔法的霍尔电流传感器AH911。 AH911是一款高性能单端输出线性电流传感器,可以更有效地测量交流(AC)或者直流(DC)电流,并具有精度高、出色的线性度和温度稳定性,可大范围的应用于工业、消费类及通信类设备。AH911内部集成了一颗高精度、低噪声的线性霍尔电路和一根低阻抗的主电流回路导线。 在烹饪机上,霍尔电流传感器和互感器配合,加上加热管的工作,在功率恒定的情况下,蒸发量一定,这样在做红烧肉之类的菜式时比较容易控制机器里面的水量,避免烧的太干或者水太多影响口感,使烹饪机更加好用。烹饪机应用框图如下: 选择AH911应

  AH911应用于烹饪机,常温误差0.4% /

  随着电力电子市场需求与日俱增, 为缩短电力电子硬件设计的开发时间,本文设计开发了DSP56F803通用板作为各种电力电子应用的硬件开发平台。 为增强它的应用灵活性,该通用板在扩展出DSP基本功能模块的同时,通过采用复杂可编程逻辑器件XC95XL144实现各种保护逻辑以及输入输出口的扩展功能.DSP和CPLD综合利用作为通用板的核心是本文设计的主要特色。 引言 近年来,电力电子技术快速的提升,电力电子控制装置也大范围的应用于各种领域。例如:不停电电源、开关电源、机车辅助电源、蓄电池充电放电、电子模拟负载、电力机车、电传动内燃机车等。此外,在有些国家,例如丹麦、德国、美国等,电力电子控制并网逆变器已经

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