Bender B911787 W0-S20互感器介紹
如圖1，開環(huán)式霍爾電流傳感器由磁芯、霍爾元件和放大電路構(gòu)成。磁芯有一開口氣隙，霍爾元件放置于氣隙出。當(dāng)原邊導(dǎo)體流過(guò)電流時(shí)，在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度與電流大小成正比的磁場(chǎng)，磁芯將磁力線集聚至氣隙處，霍爾元件輸出與氣隙處磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的電壓信號(hào)，放大電路將該信號(hào)放大輸出，該類傳感器通常輸出±10V左右的電壓信號(hào)，也有部分傳感器為了增強(qiáng)電磁兼容性，變換為電流信號(hào)輸出。
開環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理
2、閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理
閉環(huán)式霍爾電流傳感器也稱:零磁通霍爾電流傳感器、零磁通互感器、磁平衡式霍爾電流傳感器等。
如圖2，閉環(huán)式霍爾電流傳感器包括磁芯、霍爾元件、放大電路和副邊補(bǔ)償繞組。與開環(huán)式霍爾電流傳感器相比，閉環(huán)式霍爾電流傳感器多了副邊補(bǔ)償繞組，正是副邊補(bǔ)償繞組，將閉環(huán)式霍爾電流傳感器的性能進(jìn)行了大幅度提升。
圖2 閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理
放大電路接受霍爾元件的輸出，并放大為電流信號(hào)提供給副邊補(bǔ)償繞組，副邊補(bǔ)償繞組在磁芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原邊電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在氣隙處大小相等，方向相反，抵消原邊磁場(chǎng)，形成負(fù)反饋閉環(huán)控制電路。
若副邊電流過(guò)小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)不足以抵消原邊磁場(chǎng)，放大電路將輸出更大的電流，反之，放大電路輸出電流減小，從而維持氣隙處的磁場(chǎng)平衡。
若原邊電流發(fā)生變化，氣隙處磁場(chǎng)平衡被破壞，負(fù)反饋閉環(huán)控制電路同樣會(huì)調(diào)節(jié)副邊輸出電路，使磁場(chǎng)重新達(dá)到平衡。
宏觀上講，氣隙處將一直維持零磁通，保持磁平衡，這也是零磁通互感器及磁平衡霍爾電流傳感器名稱的來(lái)由。
3、閉環(huán)式霍爾電流傳感器與開環(huán)式霍爾電流傳感器的主要區(qū)別
A、帶寬區(qū)別
微觀上講，氣隙處的磁場(chǎng)始終在零磁通附近變化，由于磁場(chǎng)變化幅度非常小，變化幅度小，變化的頻率可以更快，因此，閉環(huán)式霍爾電流傳感器具有很快的響應(yīng)時(shí)間。實(shí)際的閉環(huán)式霍爾電流傳感器帶寬通?？梢赃_(dá)到100kHz以上。而開環(huán)式霍爾電流傳感器的帶寬通常較窄，如:LEM公司的HAZ系列開環(huán)式霍爾電流傳感器的帶寬在3kHz左右。
B、精度區(qū)別
開環(huán)式霍爾電流傳感器副邊輸出與磁芯氣隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，而磁芯由高導(dǎo)磁材料制作而成，非線性和磁滯效應(yīng)是所有高導(dǎo)磁材料的固有特點(diǎn)，因此，開環(huán)式霍爾電流傳感器一般線性度角差，且原邊信號(hào)在上升和下降過(guò)程中副邊輸出會(huì)有不同。開環(huán)式霍爾電流傳感器精度通常劣于1%。
閉環(huán)式霍爾電流傳感器由于工作在零磁通狀態(tài)，磁芯的非線性及磁滯效應(yīng)不對(duì)輸出造成影響，可以獲得較好的線性度和較高的精度。閉環(huán)式霍爾電流傳感器精度一般可達(dá)0.2%。
二、霍爾電流傳感器磁飽和問(wèn)題
許多霍爾電流傳感器廠家在其技術(shù)資料的也將無(wú)磁飽和作為霍爾電流傳感器的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)來(lái)宣傳?；魻栯娏鱾鞲衅鞑粫?huì)發(fā)生磁飽和幾乎是霍爾電流傳感器自應(yīng)用以來(lái)就得到廣泛認(rèn)可的主要優(yōu)點(diǎn)之一。
事實(shí)是不是這樣呢?
事實(shí)上，霍爾電流傳感器包含了非線性的磁芯，就已經(jīng)決定了霍爾電流傳感器在特定情況下，一定會(huì)發(fā)生磁飽和!
1、開環(huán)式霍爾電流傳感器的磁飽和問(wèn)題
下圖為所有高導(dǎo)磁材料的典型磁化曲線示意圖:
圖3 霍爾電流傳感器磁芯的磁化曲線
圖中，Oa’為起始非線性段，a’a’’為線性段，a’’a為飽和區(qū)。眾所周期，為了獲取較好的測(cè)量結(jié)果，不論是開環(huán)式霍爾電流傳感器，還是電磁式互感器，都會(huì)將磁化曲線中線性度較好的一段作為工作區(qū)間。換言之，只要磁感應(yīng)強(qiáng)度超出線性區(qū)域一定的范圍，就會(huì)發(fā)生磁飽和。
與電磁式互感器相比，開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和原因只有一個(gè)，就是原邊電流足夠大。
不會(huì)因?yàn)殡娏黝l率低導(dǎo)致磁飽和，是霍爾電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)，也是開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和特點(diǎn)。
相比之下，電磁式互感器也有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是二次負(fù)荷足夠小時(shí)，即便過(guò)載較多，也不會(huì)發(fā)生磁飽和。
2、閉環(huán)式霍爾電流傳感器的磁飽和問(wèn)題
開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問(wèn)題較簡(jiǎn)單，相比之下，閉環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問(wèn)題似乎不可理解，因?yàn)殚]環(huán)式霍爾電流傳感器正常工作時(shí)，磁芯中的磁通為零，零磁通下，自然不會(huì)飽和。
然而，這只能將是在正常工作條件下!
事實(shí)上，即便是電磁式電流互感器或開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問(wèn)題都是發(fā)生在過(guò)載，頻率過(guò)低，負(fù)荷過(guò)大等非正常工作條件下，正常工作條件下，都不會(huì)發(fā)生磁飽和!
從閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理可知，零磁通是建立在副邊補(bǔ)償繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以抵消原邊導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的前提下。那么，當(dāng)閉環(huán)式霍爾電流傳感器是不是任何情況下都可以維持這個(gè)零磁通呢?
顯然不是!
A、傳感器未供電的情況下，副邊補(bǔ)償繞組不產(chǎn)生電流，此時(shí)，閉環(huán)式霍爾電流傳感器相當(dāng)于一個(gè)開環(huán)式霍爾電流傳感器，只要原邊電流夠大，就會(huì)發(fā)生磁飽和。
B、正常供電，原邊電流過(guò)大。這是因?yàn)槎窝a(bǔ)償繞組可以產(chǎn)生的電流畢竟是有限度的，當(dāng)原邊電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大于副邊補(bǔ)償繞組能夠產(chǎn)生的最大磁場(chǎng)時(shí)，磁平衡被打破，磁芯中有磁場(chǎng)通過(guò)，原邊電流繼續(xù)加大時(shí)，磁芯中磁場(chǎng)也隨著增大，原邊電流足夠大時(shí)，閉環(huán)式霍爾電流傳感器進(jìn)入磁飽和狀態(tài)!
與電磁式電流互感器及開環(huán)式霍爾電流傳感器相比，閉環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和現(xiàn)象不易發(fā)生，但不等于不會(huì)發(fā)生，使用不當(dāng)或長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，也會(huì)發(fā)生磁飽和
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EATON MOELLER "XVH-340-57BAS-1-10 (Item: 139869) The configuration requirements are as follows：
Communicating with XV-440-12TBS-1-10 with Ethernet
License points: 140 (withdrawn: 100 (GRS Runtime0); 40 (THC-CoDeSys) Please re-quote according to the configuration""Moller 139869XVH-340-57BAS-1-10
Please re-quote according to the configuration"
HEIDENHAIN ROD431.050-1024?ID;521291-04?編碼器?10V-30V?
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