LEM電流傳感器HO-NPPR的實用編程功能

　　　

　　現(xiàn)代工業(yè)特別是新能源行業(yè)的飛速發(fā)展，對電流、電壓傳感器提出了越來越高的要求：小型化；精確性；超寬的溫度范圍，多樣化且便捷的安裝方式等等。LEM預(yù)測到這種趨勢，HO系列應(yīng)運而生。這個系列電流傳感器的誕生可以說是電流傳感器新的里程碑。它采用了新一代的ASIC芯片，內(nèi)置EEPROM，增加了前所未有的可編程功能，以其獨特的智能化和靈活性，更加廣泛地覆蓋了市場需求。具體來說就是客戶可以通過編程對傳感器內(nèi)部的設(shè)置進行選擇和改變，以達到最適合自己應(yīng)用的配置；甚至在使用過程中也可以對傳感器編程，因地制宜，因時制宜，實現(xiàn)傳感器的最佳配置。

　　下面介紹的是HO-NPPR 的3個實用編程功能：

HO-NPPR的額定電流

傳統(tǒng)的電流傳感器的額定電流是固定的（除了某些型號可采用多匝法），直到現(xiàn)在幾乎所有的電流傳感器生產(chǎn)廠家依然是這樣，一個型號對應(yīng)著一個固定的額定電流值，這個值是客戶無法改變的；但是對于很多客戶來說，產(chǎn)品大都是系列化多規(guī)格的，為了確保每個規(guī)格的技術(shù)性能，一般是為每個規(guī)格選擇一個合適的型號；但從物流和成本管理的角度，應(yīng)盡量地減少料號，才能便于管理，實現(xiàn)成本降低。有時候客戶為了兼顧技術(shù)性能與物流及成本，通常采用相鄰的幾個規(guī)格選擇同一型號的電流傳感器，這樣就會造成在某些規(guī)格的機型上，傳感器并未工作在最佳精度（額定電流值）下，導(dǎo)致控制精度下降，或效率計算誤差加大等問題。

HO-NPPR系列的對額定電流的編程功能，在很大程度上化解了這個問題，它打破了以往的模式，在硬件沒有任何變化的情況下，可通過編程選擇不同的額定電流，有8A、15A和25A 三檔。在傳感器生產(chǎn)線的末端，LEM對每個傳感器都分別在上述3種額定電流下進行校準，并將相應(yīng)的參數(shù)存儲到EEPROM，以保證其精度。在使用時，客戶可根據(jù)自己系統(tǒng)的實際電流，通過編程來選擇最接近的額定電流值；顯然原本是3個規(guī)格的傳感器，現(xiàn)在只用一個HO-NPPR就足夠了。同時由于HO原邊仍保留著3組彼此獨立的原邊導(dǎo)線，還可以有3種不同的組合：1匝、2匝或3匝，也就是說，對應(yīng)每一種額定電流，還可以通過改變匝數(shù)的方法，將額定電流再擴展到更多的規(guī)格。例如：編程確定了額定電流為15A，還可以再通過PCB布線實現(xiàn)原邊匝數(shù)的變化，額定電流可以有5A、7.5A和15A。這就是說，如果對傳感器HO -NPPR編程和多匝法并用，即可得到九個規(guī)格的額定電流，具體如下表：

很顯然，這樣可最大可能地滿足客戶以最少的料號覆蓋更多的規(guī)格需求。反過來看傳感器的生產(chǎn)，某一個型號的需求量越大，對降低成本就越有利。此外還有非常重要的一點，就是為了補償溫度對傳感器零點和增益帶來的影響，新的ASIC還增加了高，低溫測試，得到不同溫度下零點和增益的漂移值，然后將相應(yīng)的修正值存儲于EEPROM中，實現(xiàn)了在整個工作溫度范圍內(nèi)對傳感器輸出進行補償，使得它的電性能大幅提高，已接近于閉環(huán)傳感器。

HO-NPPR的參考電壓

HO-NPPR參考電壓的輸出也可以通過編程來選擇，有如下4種：2.5V、1.65V、1.5V和0.5V。從客戶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來看，以前采用的多為5V供電的AD或DSP芯片，而現(xiàn)在既有5V供電的，也有3.3V供電的，為順應(yīng)這個趨勢，HO-NPPR的供電也從過去單一的5V，擴展到3.3V或5V供電皆可。那么對于3.3V供電的系統(tǒng)，顯然1.65V的參考電壓比2.5V更為適用；有了這個選項，客戶不必在不同的參考電壓之間做轉(zhuǎn)換，簡化了設(shè)計，即提高了可靠性，又降低了成本。在單方向電流測量時，還可以選擇0.5V的參考電壓，從而擴大了單方向的測量范圍。從實際應(yīng)用來看，這4種參考電壓基本滿足了絕大多數(shù)客戶的需求。此外，HO-NPPR的參考電壓依然保持了原有的輸入模式，范圍在0.5…2.65V，客戶可以方便地將自己的參考電壓引入傳感器，實現(xiàn)參考基準統(tǒng)一。

H0-NPPR的OCD功能

考慮到在很多系統(tǒng)中電流采樣可能同時用于保護，HO-NPPR設(shè)置了過流監(jiān)測OCD功能，可提供從0.7….5.8倍的額定值Ipn，共16個過流倍數(shù)，客戶可根據(jù)自己的需要通過編程選定這個數(shù)值。大家知道，一般小量程霍爾開環(huán)傳感器的測量范圍最高可達到3倍的額定值，而這個功能直接將監(jiān)測的范圍擴大到5.8倍的額定值，而且OCD的輸出直接給出“1”或“0”的開關(guān)信號，可直接為后續(xù)電路所用，在一定程度上節(jié)省了客戶的軟，硬件資源。不僅如此，過流監(jiān)測位于輸出濾波器之前，還確保了響應(yīng)的快速性，時間小于2us。

關(guān)于OCD的設(shè)置，可參考下表：

　　　我們在市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)確實有些應(yīng)用由于環(huán)境條件的變化，需要調(diào)整傳感器的設(shè)置，來實現(xiàn)更精準的測量。例如：在太陽能發(fā)電站的應(yīng)用中，早、中、晚3個時段，光照強度會有較大變化，由此帶來電池板的發(fā)電量也有較大變化，如果按光照最強時的電流作為額定值選擇電流傳感器，那么在光照最弱時，電流遠遠達不到額定值，勢必造成測量精度下降，直接影響系統(tǒng)效率計算的準確度?？删幊痰腍O-NPPR傳感器，顯現(xiàn)了極大的優(yōu)勢，可以按時段或按光照強度，通過在線編程改變傳感器的額定電流設(shè)置，實現(xiàn)了各個時段更加精準的測量。