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Time: 2020-10-23  韋克威科技

非接觸式電流傳感器,[韋克威],TMR隧道磁阻技術

電流傳感器經常用于為自動化控制系統提供必要的信息,并作為繼電器邏輯方案中的主要控制器。兩種最常見的類型是電流傳感器和電流開關。

電流傳感器將監視的電流轉換為成比例的AC或DC電壓或毫安信號。這些小型設備具有極低的插入阻抗。電感式傳感器是兩線制,自供電(0-5 VDC或0-10 VDC輸出)或環路供電(4-20mA輸出)的儀表,因此更易于安裝。霍爾效應傳感器通常是四線設備,需要單獨的電源。由于這兩種類型都可以直接連接到數據系統和顯示設備,因此它們是監視電動機,泵,輸送機,機床以及任何需要在大范圍電流中進行模擬表示的電氣負載的理想選擇。

非接觸式電流傳感器

變頻驅動器(VFD)通過改進的電動機速度調節來節省能量并改善運動控制。可控硅整流器(SCR)通過最小化熱循環來延長加熱器壽命。開關電源是小型,高效且緊湊的設備,可以輕松地與各種電動設備集成在一起。所有這三種技術均基于高速開關,這會使交流正弦波失真。了解電流測量的兩種主要方法可以幫助您為這些苛刻的應用指定合適的設備。

大多數電流傳感器屬于平均響應型,對正弦波進行整流和濾波以獲得平均峰值安培數。為了計算純正弦波的RMS電流,傳感器只需將峰值電流除以2的平方根(1.1414)。該方法以適中的成本提供了快速響應(100·200 ms),但僅適用于純正弦波(見圖2)。

典型的VFD或SCR的輸出波形不是純正弦波。模擬波可以表現出比平均電流大幾倍的峰值,并且它們的相對大小會隨載波和輸出頻率而變化。在這些應用中,平均響應換能器在20 Hz時可能是準確的,但在30 Hz時為10%高,而在40 Hz時為10%低。平均響應換能器根本無法提供這些失真波形的準確測量值。

只有真正的RMS測量才能準確測量VFD,SCR,電子鎮流器,開關電源輸入和其他非線性負載上的非正弦波形。True RMS儀器可測量任何電流或電壓波形的功率或發熱量。這樣可以將非常不同的波形相互比較,并與等效的DC(加熱)值進行比較。

真正的RMS測量始于對輸入波形進行平方運算以對信號進行數學校正。下一步是將一段時間內的波平均并計算平方根。輸出是波的真實功率(發熱量)(請參見圖3)。

如何確定您是否擁有真正的RMS傳感器?如果產品規格或數據表將輸出描述為“正弦波形的真RMS”,則您將擁有一個平均響應的傳感器和一個聰明的規格編寫器。真正的RMS傳感器規格將在數據表中描述為“所有波形的真正RMS”和“準確測量VFD或SCR”。真正的RMS傳感器通常提供比平均響應傳感器(400·800 ms)更慢的響應,并且可能比平均響應傳感器的成本高30%·50%。

大多數電流傳感器都具有實心或分芯配置,以方便安裝。典型的傳感器使用現場可調的電位計。更先進的設備具有跳線可選范圍,消除了校準工作。典型的傳感器范圍是0–2 A至0–2000 A,孔徑為0.5英寸至> 3英寸(12–76毫米)。

電流開關。電流操作開關專為監視和切換交流和直流電路而設計,集成了電流檢測和信號調節功能以及極限報警功能。當由極限警報感測到的電流水平超過用戶可選的閾值時,開關輸出被激活。電感電流開關通常具有固態輸出開關。它們是自供電的,因此是翻新,翻新和臨時監控的不錯選擇(見圖1)。霍爾效應電流開關具有固態或繼電器輸出。它們的高功率要求妨礙了自供電設計,而單獨的電源要求則增加了其安裝成本。

某些電流開關出廠時帶有固定的設定點。較新的設計通過電位計和LED或LCD反饋提供可現場調節的設定點。它們的設定點范圍為0-5 A至0-2000A。對于繼電器邏輯系統,開關應配備積分延時,以允許啟動浪涌和瞬時下垂或驟升。


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