電流傳感器——電磁兼容性

電磁兼容性EMC，（Electro -Magnetic Compatibility ）是研究電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作而又互不干擾，達(dá)到“兼容”狀態(tài)的一門學(xué)科?？臻g電磁環(huán)境的惡化越來(lái)越容易使電子元器件之間因互不兼容而引發(fā)系統(tǒng)的誤動(dòng)作，因此電工、電子設(shè)備電磁兼容性檢測(cè)極有必要。由于實(shí)際生產(chǎn)、科研及市場(chǎng)推廣的迫切需要，采用已通過(guò)電磁兼容性檢測(cè)的電流和電壓傳感器已形成共識(shí)，并已成為一個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

電流傳感器——技術(shù)介紹

電流傳感器使用的技術(shù)很重要，因?yàn)椴煌膫鞲衅髟诟鞣N應(yīng)用中可能具有不同的特性。大多數(shù)傳感器都可以工作，因?yàn)檩d流導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)直接在電路中測(cè)量電流時(shí)，將使用電流檢測(cè)電阻。

感應(yīng)式 -感應(yīng)式傳感器使用一個(gè)線圈，載流導(dǎo)線穿過(guò)該線圈。這導(dǎo)致功率在線圈中流動(dòng)，與電流成正比。這是由于流動(dòng)電流的產(chǎn)生磁場(chǎng)而發(fā)生的。感應(yīng)傳感器用于交流電流。該傳感器具有線繞芯和信號(hào)調(diào)節(jié)器。當(dāng)電流導(dǎo)體穿過(guò)鐵芯時(shí)，導(dǎo)體的磁場(chǎng)會(huì)放大它。由于交流電流不斷將電勢(shì)從負(fù)變?yōu)檎ㄍǔ?0到60 Hz），因此會(huì)產(chǎn)生膨脹和收縮的磁場(chǎng)，因此在繞組中會(huì)感應(yīng)出電流。次級(jí)電流被轉(zhuǎn)換為電壓并被調(diào)節(jié)為輸出過(guò)程。信號(hào)，例如4-20mA或觸點(diǎn)閉合。

磁阻 -磁阻效應(yīng)是某些材料以改變其電阻的值作為應(yīng)用于其上的磁場(chǎng)的函數(shù)的特性。如果未施加磁通量，電流將直接流過(guò)極板。如果施加了磁通量，則與磁通量密度成比例的洛倫茲力將使電流路徑偏轉(zhuǎn)。隨著電流路徑的偏轉(zhuǎn)，電流流過(guò)極板的距離更長(zhǎng)，從而導(dǎo)致電阻增加。

電壓互感器與電流傳感器檢測(cè)電流的區(qū)別

電流互感器，是將一次側(cè)的大電流，按比例變?yōu)檫m合通過(guò)儀表或繼電器使用的，額定電流為5A或1A的變換設(shè)備。它的工作原理和變壓器相似。

1、一次繞組與高壓回路串聯(lián)，只取決于所在高壓回路電流，而與二次負(fù)荷大小無(wú)關(guān)。

2、二次回路不允許開(kāi)路，否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓，危及人身及設(shè)備安全。

3、二次回路必須有一點(diǎn)直接接地，防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對(duì)地高電壓，但僅一點(diǎn)接地。

而電流傳感器這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果的精度和線性度都較高?？蓽y(cè)直流、交流和各種波形的電流。但它的測(cè)量范圍、帶寬等受到一定的限制。在這種應(yīng)用中，霍爾器件是磁場(chǎng)檢測(cè)器，它檢測(cè)的是磁芯氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。電流增大后，磁芯可能達(dá)到飽和；隨著頻率升高，磁芯中的渦流損耗、磁滯損耗等也會(huì)隨之升高。這些都會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。當(dāng)然，也可采取一些改進(jìn)措施來(lái)降低這些影響，例如選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高的磁芯材料；制成多層磁芯；采用多個(gè)霍爾元件來(lái)進(jìn)行檢測(cè)等等。

使用電流傳感器模塊的注意事項(xiàng)

電流傳感器將交直流電流電壓功率頻率等電信號(hào),隔離轉(zhuǎn)換成4-20mA/0-10V等各種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為UH的電壓 。

測(cè)量電流時(shí)，使用單根導(dǎo)線充滿傳感器模塊孔徑，以便得到較佳的動(dòng)態(tài)性能和靈敏度。

傳感器模塊的較佳測(cè)量精度是額定值下測(cè)得的，當(dāng)測(cè)量值低于額定值時(shí)，原邊用多匝繞線，使總的安匝數(shù)接近額定值，從而獲得較佳測(cè)量精度。

電流傳感器模塊在使用時(shí)，應(yīng)先接通副邊電源，再接通原邊電流或電壓。電流母線溫度不得超過(guò)100度。

在選用傳感器模塊時(shí)，要根據(jù)測(cè)量范圍、精度、反應(yīng)時(shí)間及接線方式等參數(shù)，選用不同型號(hào)的傳感器。