關于電流傳感器工作原理？
2023/6/25 11:23:42 點擊：
電流傳感器是傳感器的一種分類，其主要信號源是采集信號的電流大小！主要參數為其電流大小！檢測方法一般是檢測電流特性的器件，一般有電流表之類的！ 工作原理主要是霍爾效應原理。
一、以零磁通閉環產品原理為例：
1、當原邊導線經過電流傳感器時，原邊電流IP會產生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應電壓，通過后續電子電路可把這個微小的信號轉變成副邊電流IS，并存在以下關系式：
IS* NS= IP*NP
其中，IS—副邊電流；
IP—原邊電流；
NP—原邊線圈匝數；
NS—副邊線圈匝數；
NP/NS—匝數比，一般取NP=1。
電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS，它與輸入信號（原邊電流IP）成正比， IS一般很小，只有10~400mA。如果輸出電流經過測量電阻RM，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。
2、傳感器供電電壓VA VA指電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規定的范圍內。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低，另外，傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負極供電電壓VA-。要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要相供高于雙電的傳感器。
3、測量范圍Ipmax 測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值，測量范圍一般高于標準額定值IPN。
二、電流傳感器主要特性參數
1、標準額定值IPN和額定輸出電流ISN IPN指電流傳感器所能測試的標準額定值，用有效值表示（A.r.m.s），IPN的大小與傳感器產品的型號有關。 ISN指電流傳感器額定輸出電流，一般為10~400mA，當然根據某些型號具體可能會有所不同。
2、 偏移電流ISO 偏移電流也叫殘余電流或剩余電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運算放大器工作狀態不穩造成的。電流傳感器在生產時，在25℃，IP=0時的情況下，偏移電流已調至最小，但傳感器在離開生產線時，都會產生一定大小的偏移電流。產品技術文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。
3、 線性度 線性度決定了傳感器輸出信號（副邊電流IS）與輸入信號（原邊電流IP）在測量范圍內成正比的程度。
4、 溫度漂移 偏移電流ISO是在25℃時計算出來的，當霍爾電極周邊環境溫度變化時，ISO會產生變化。因此，考慮偏移電流ISO的最大變化是很重要的，其中，IOT是指電流傳感器性能表中的溫度漂移值。
一、以零磁通閉環產品原理為例：
1、當原邊導線經過電流傳感器時，原邊電流IP會產生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應電壓，通過后續電子電路可把這個微小的信號轉變成副邊電流IS，并存在以下關系式：
IS* NS= IP*NP
其中，IS—副邊電流；
IP—原邊電流；
NP—原邊線圈匝數；
NS—副邊線圈匝數；
NP/NS—匝數比，一般取NP=1。
電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS，它與輸入信號（原邊電流IP）成正比， IS一般很小，只有10~400mA。如果輸出電流經過測量電阻RM，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。
2、傳感器供電電壓VA VA指電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規定的范圍內。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低，另外，傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負極供電電壓VA-。要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要相供高于雙電的傳感器。
3、測量范圍Ipmax 測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值，測量范圍一般高于標準額定值IPN。
二、電流傳感器主要特性參數
1、標準額定值IPN和額定輸出電流ISN IPN指電流傳感器所能測試的標準額定值，用有效值表示（A.r.m.s），IPN的大小與傳感器產品的型號有關。 ISN指電流傳感器額定輸出電流，一般為10~400mA，當然根據某些型號具體可能會有所不同。
2、 偏移電流ISO 偏移電流也叫殘余電流或剩余電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運算放大器工作狀態不穩造成的。電流傳感器在生產時，在25℃，IP=0時的情況下，偏移電流已調至最小，但傳感器在離開生產線時，都會產生一定大小的偏移電流。產品技術文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。
3、 線性度 線性度決定了傳感器輸出信號（副邊電流IS）與輸入信號（原邊電流IP）在測量范圍內成正比的程度。
4、 溫度漂移 偏移電流ISO是在25℃時計算出來的，當霍爾電極周邊環境溫度變化時，ISO會產生變化。因此，考慮偏移電流ISO的最大變化是很重要的，其中，IOT是指電流傳感器性能表中的溫度漂移值。
5、 過載電流傳感器的過載能力是指發生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。 6、 精度 霍爾效應傳感器的精度取決于標準額定電流IPN。在+25℃時，傳感器測量精度與原邊電流有一定影響，同時評定傳感器精度時還必須考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。
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