閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理
閉環(huán)霍爾電流傳感器是近10年來出現(xiàn)的高技術(shù)模塊化產(chǎn)品,其性能大大優(yōu)于開環(huán)霍爾電流傳感器,同時與傳統(tǒng)的分流器或互感器的電流測量方法相比亦有許多優(yōu)點。閉環(huán)霍爾電流傳感器主要有以下特點:
1)可以同時測量任意波形電流,如:直流、交流、脈沖電流;
2)副邊測量電流與原邊被測電流之間完全電氣隔離,絕緣電壓一般為2kV~12kV;
3)電流測量范圍寬,可測量額定1mA~50kA電流;
4)跟蹤速度di/dt>50A/μs;
5)線性度優(yōu)于0.1%IN;
6)響應(yīng)時間1μs;
7)頻率響應(yīng)0~100kHz。
4 傳感器在車用電源系統(tǒng)中的應(yīng)用
閉環(huán)霍爾電流傳感器的應(yīng)用范圍很廣,目前已成功地應(yīng)用于逆變焊機(jī),發(fā)電及輸變電設(shè)備,電氣傳動,數(shù)控機(jī)床等工業(yè)產(chǎn)品上。表1以額定電流為300A的CHB-300S型霍爾電流傳感器為例,說明這種傳感器的應(yīng)用。
表1 CHB-300S型霍爾傳感器的主要性能參數(shù)
符號 | 名稱 | 參數(shù) |
---|---|---|
型號 | CHB-300S/SP1 | |
IN | 額定電流 | 300A(RMS) |
IP | 測量范圍 | 0~500A |
IM | 輸出電流 | 150mA對應(yīng)原邊300A |
X | 精度(Ta=25℃) | IN的±0.5% |
KN | 匝比 | 1:2000 |
L | 線性度 | 0.1% |
di/dt | >50A/s | |
Ioff | 失調(diào)電流 | ±0.3mA(典型) |
tr | 響應(yīng)時間 | 1μs |
Vc | 電源電壓 | +20~30V(±5%) |
IC | 耗電 | 28mA+IM |
ta | 工作溫度 | -40℃~85℃ |
ts | 貯存溫度 | -55℃~100℃ |
在某型地面車輛上裝備了一套獨立的大功率發(fā)電系統(tǒng),該發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計選用了CHB-300S型閉環(huán)霍爾電流傳感器作為系統(tǒng)電流檢測部件,通過對傳感器的輸出信號進(jìn)行處理,設(shè)定限流工作點,確保發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不高于發(fā)電機(jī)的額定功率。閉環(huán)霍爾電流傳感器CHB-300S的應(yīng)用,很好地實現(xiàn)了上述應(yīng)用目的。如圖3所示,發(fā)電機(jī)G輸出正端匯流母線穿過CHB-300S/SP1的原邊電流穿孔,由傳感器CHB-300S/SP1檢測發(fā)電機(jī)的輸出電流,傳感器的輸出IM與發(fā)電機(jī)控制盒相連,由發(fā)電機(jī)控制盒設(shè)定發(fā)電機(jī)的輸出電流控制點,依據(jù)此信號,對發(fā)電機(jī)的輸出電流加以限制,避免發(fā)電機(jī)因輸出功率過高而發(fā)生故障或損壞,從而保證發(fā)電系統(tǒng)正常工作。
圖3 CHB-300S傳感器的應(yīng)用
5 結(jié)語
該傳感器能夠滿足車用發(fā)電系統(tǒng)對電流檢測的技術(shù)要求,已在多套地面車輛的發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用,并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實驗測試,測試結(jié)果受到專家的肯定。
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