電壓傳感器的應(yīng)用

電壓傳感器可測量任意波形的電壓和電流?；魻栯妷骸㈦娏鱾鞲衅?變送器模塊可以測量任意波形的電流和電壓參量，如直流、交流和脈沖波形等。也可以對瞬態(tài)峰值參數(shù)進(jìn)行測量，其副邊電路可以忠實地反映原邊電流的波形。這一點普通互感器無法與其相比，因為普通的互感器一般只適用于50Hz的正弦波。

電壓傳感器精度高。一般的霍爾電流電壓傳感器/變送器模塊在工作區(qū)域內(nèi)的精度優(yōu)于1%，該精度適合于任何波形的測量，而普通互感器精度一般為3%～5%，且只適合于50Hz的正弦波形。線性度優(yōu)于0.5%。

動態(tài)性能好。一般霍爾傳感器/變送器模塊的動態(tài)響應(yīng)時間小于7μs，跟蹤速度di/dt高于50A/μs； 霍爾電流電壓傳感器/變送器模塊以其優(yōu)異的動態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)（無感元件）。一般普通互感器的動態(tài)響應(yīng)時間為10～20μs，這顯然已不適應(yīng)工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的需要（感性元件），工作頻帶寬?？稍?～20kHz頻率范圍內(nèi)很好地工作，載能力強(qiáng)，測量范圍大（0～±10000A），可靠性高，平均*工作大于5×10000小時，

電壓傳感器尺寸小，重量輕，易于安裝且不會給系統(tǒng)帶來任何損失。 3 霍爾傳感器/變送器的工作原理 霍爾電流、電壓傳感器是根據(jù)霍爾原理制成的。它有兩種工作方式，即磁平衡式和直放式?；魻栯娏鳌㈦妷簜鞲衅饕话阌稍呺娐?、聚磁環(huán)、霍爾器件、（次級線圈）和放大電路等組成。 3.1 直放式電流傳感器（開環(huán)式HDC系列） *，當(dāng)電流通過一根長導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，它可以通過磁芯聚集感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經(jīng)信號放大器放大后直接輸出，一般的額定輸出標(biāo)定為4V。 3.2 磁平衡式電流傳感器（閉環(huán)式HNC系列） 磁平衡式電流傳感器也稱補(bǔ)償式傳感器，即主回路被測電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個次級線圈電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。 

電壓傳感器的具體工作過程為：當(dāng)主回路有一電流通過時，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被聚磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應(yīng)的功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個補(bǔ)償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場，該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當(dāng)與Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時，Is不再增加，這時的霍爾器件起指示零磁通的作用，此時可以通過Is來跟蹤Ip。當(dāng)Ip變化時，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸出，即重復(fù)上述過程，zui后重新達(dá)到平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態(tài)平衡的過程。 3.3 霍爾電壓傳感器（閉環(huán)式HNV系列） 霍爾電壓傳感器的工作原理與閉環(huán)式電流傳感器相似，也是以磁平衡方式工作的。 3.4 交流/直流變換器（HY系列） 交流/直流變換器與電流或電壓傳感器相配合使用所組成的模塊可以把0～1V的交、直流信號轉(zhuǎn)換為4～20mA（或0～20mA）、0～5V的標(biāo)準(zhǔn)直流信號（可分隔離和非隔離兩種）。

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