1. Hall-aparatua
Hall gailua material erdieroalez egindako bihurgailu magnetoelektriko moduko bat da.Kontrol-korrontea IC sarrerako muturrean konektatzen bada, B eremu magnetiko bat gailuaren sentsazio magnetikoaren gainazaletik igarotzen denean, Hall potentziala VH irteerako muturrean agertzen da.1-1 irudian ikusten den bezala.
Hall potentzialaren VH magnitudea kontrol-korrontearen IC eta B fluxu magnetikoaren dentsitatearen produktuarekiko proportzionala da, hau da, VH = khicbsin Θ
Hall korronte-sentsorea Ampereren legearen printzipioaren arabera egiten da, hau da, korrontearen eroalearen inguruan korrontearekiko proportzionala den eremu magnetikoa sortzen da, eta eremu magnetiko hori neurtzeko hall gailua erabiltzen da.Beraz, korrontearen ukipenik gabeko neurketa posible da.
Zeharka neurtu korronte eroalearen korrontea Hall potentziala neurtuz.Hori dela eta, korronte sentsoreak isolamendu elektriko magnetiko elektrikoaren bihurketa jasan du.
2. Hall DC detektatzeko printzipioa
1-2 irudian ikusten den bezala.Zirkuitu magnetikoak aretoko gailuaren irteerarekin erlazio lineal ona duelako, aretoko gailuak ateratzen duen U0 tentsio-seinaleak zeharka islatu dezake I1 neurtutako korrontearen tamaina, hau da, I1 ∝ B1 ∝ U0.
U0 kalibratzen dugu 50mV edo 100mV-ren berdina izan dadin, neurtutako I1 korrontea balio nominala denean.Honek hall zuzeneko detekzio (anplifikaziorik gabe) korronte sentsore bihurtzen du.
3. Hall konpentsazio magnetikoaren printzipioa
Zirkuitu nagusiak I1 korronte neurtua du, fluxu magnetikoa sortuko duena Φ 1. Konpentsazio-bobina sekundarioak igarotzen duen I2 korrontearen ondorioz sortutako fluxu magnetikoa Φ 2 oreka magnetikoa mantentzen du konpentsazio ondoren, eta aretoko gailua beti dago zero magnetiko detektatzeko rola. fluxua.Beraz, Hall konpentsazio magnetikoaren korronte sentsore deitzen zaio.Printzipio-modu aurreratu hau zuzeneko detekzio-printzipio modua baino handiagoa da.Bere abantaila nabarmenak erantzun denbora azkarra eta neurketa zehaztasun handia dira, korronte ahula eta txikia detektatzeko bereziki egokia dena.Hall konpentsazio magnetikoaren printzipioa 1-3 irudian ageri da.
1-3 irudiak erakusten du: Φ 1＝ Φ bi
I1N1＝I2N2
I2＝NI/N2·I1
I2 konpentsazio-korrontea RM neurtzeko erresistentzian zehar igarotzen denean, RMren bi muturretan tentsio bihurtzen da.Sentsore gisa, neurtu U0 tentsioa, hau da, U0 = i2rm
Hall konpentsazio magnetikoaren printzipioaren arabera, seriearen zehaztapenetara sarrera baloratua duen korronte sentsore bat egiten da.
Konpentsazio magnetikoaren korronte sentsorea eraztun magnetikoaren konpentsazio-bobinaren milaka bira batekin zauritu behar delako, kostua handitzen da;Bigarrenik, lan-korrontearen kontsumoa ere horrenbestez handitzen da;Hala ere, zuzeneko ikuskapena baino zehaztasun handiagoa eta erantzun azkarraren abantailak ditu.
4. Konpentsazio magnetikoaren tentsio-sentsorea
Ma mailaren korronte txikia neurtzeko, Φ 1 = i1n1 arabera, N1 bira kopurua handituz fluxu magnetiko handia ere lor daiteke Φ 1。 Metodo honen bidez egindako korronte txikiko sentsoreak Ma mailako korrontea ez ezik, neurtu dezake. baina baita tentsioa ere.
Korronte sentsorearen desberdina da, tentsioa neurtzean, tentsio sentsorearen lehen aldean dagoen bira anitzeko harilkadura seriean konektatzen da R1 korrontea mugatzen duen erresistentzia batekin, eta, ondoren, paraleloki konektatzen da neurtutako U1 tentsioarekin, I1 korrontea proportzionala lortzeko. neurtutako U1 tentsioa, 1-4 irudian ikusten den moduan.
Bigarren mailako alderdiaren printzipioa korronte sentsorearen berdina da.I2 konpentsazio-korrontea RM neurtzeko erresistentzian zehar igarotzen denean, RMren bi muturretan tentsio bihurtzen da sentsorearen U0 neurtzeko tentsio gisa, hau da, U0 = i2rm.
5. Korronte sentsorearen irteera
Zuzeneko detekzio (anplifikaziorik gabeko) korronte sentsoreak inpedantzia handiko irteerako tentsioa du.Aplikazioan, karga-inpedantziak 10k Ω baino handiagoa izan behar du.Normalean, bere ± 50mV edo ± 100mV esekita irteerako tentsioa ± 4V edo ± 5V-ra handitzen da sarrerako anplifikadore proportzional diferentzial batekin.5-1 irudiak bi zirkuitu praktiko erakusten ditu erreferentzia gisa.
(a) Irudiak zehaztasun-baldintza orokorrak bete ditzake;(b) Grafikoak errendimendu ona du eta zehaztasun-eskakizun handiak dituzten kasuetarako egokia da.
Zuzeneko detekzio anplifikatutako korronte sentsoreak inpedantzia handiko irteerako tentsioa du.Aplikazioan, karga-inpedantziak 2K Ω baino handiagoa izan behar du.
Konpentsazio magnetikoaren korronte, tentsio magnetikoaren konpentsazio korronte eta tentsio sentsoreak korronte irteera mota dira.1-3 irudian ikus daiteke "m" muturra "O" elikadura-iturrira konektatuta dagoela.
Terminala I2 korrontearen bidea da.Hori dela eta, sentsorearen "m" muturretik ateratzen den seinalea korronte-seinalea da.Uneko seinalea urrunetik transmititu daiteke tarte jakin batean eta zehaztasuna bermatu daiteke.Erabiltzean, RM neurtzeko erresistentzia bigarren mailako tresnaren sarreran edo terminaleko kontrol paneleko interfazean soilik diseinatu behar da.
Doitasun handiko neurketa bermatzeko, arreta jarri behar da: ① Neurketaren erresistentziaren zehaztasuna, oro har, metalezko filmaren erresistentzia gisa hautatzen da, ≤±% 0,5eko zehaztasunarekin.Ikus 1-1 taula xehetasunetarako.② Bigarren mailako tresnaren edo terminalen kontrol-taularen zirkuituaren sarrerako inpedantzia neurketa-erresistentzia baino 100 aldiz handiagoa izan behar da.
6. Laginketa-tentsioaren kalkulua eta erresistentzia neurtzea
Aurreko formulatik
U0＝I2RM
RM＝U0/I2
Non: U0 - neurtutako tentsioa, laginketa-tentsioa (V) izenez ere ezaguna.
I2 – bobina sekundarioaren konpentsazio-korrontea (a).
RM – neurtu erresistentzia (Ω).
I2 kalkulatzean, neurtutako korronteari (balio efektibo nominala) I1 dagokion irteerako korrontea (balio efektibo nominala) I2 konpentsazio magnetikoaren korronte sentsorearen parametro teknikoen taulan aurki daiteke.I2 U0 = 5V bihurtu behar bada, ikusi RM aukeratzeko 1-1 taula.
7. Saturazio-puntuaren kalkulua eta * neurtutako korronte handia
1-3 irudian ikus daiteke I2 irteerako korrontearen zirkuitua hau dela: v+ → Kolektorea Azken potentzia-anplifikadorearen igorlea → N2 → RM → 0. Zirkuituaren erresistentzia baliokidea 1-6 irudian ageri da.(v- ~ 0 zirkuitua berdina da, eta korrontea kontrakoa da)
Irteerako korrontea i2* handia denean, korrontearen balioa ez da gehiago handituko I1-ren gehikuntzarekin, sentsorearen saturazio-puntua deitzen dena.
Kalkulatu honako formula honen arabera
I2max＝V+-VCES/RN2+RM
Non: V + – elikadura-iturri positiboa (V).
Vces - Kolektorearen Saturazioa Potentzia-hodiaren tentsioa, (V) 0,5V-koa da orokorrean.
RN2 - DC bobina sekundarioaren barne-erresistentzia (Ω), ikus 1-2 taula xehetasunetarako.
RM – neurtu erresistentzia (Ω).
Kalkulutik ikus daiteke saturazio-puntua aldatzen dela neurtutako RM erresistentziaren aldaketarekin.Neurtutako RM erresistentzia zehazten denean, saturazio puntu zehatz bat dago.Kalkulatu * neurtutako korronte handia i1max formula honen arabera: i1max = i1/i2 · i2max
AC edo pultsua neurtzean, RM zehazten denean, kalkulatu * neurtutako korronte handia i1max.i1max balioa AC korrontearen gailurra baino txikiagoa bada edo pultsu-anplitudea baino txikiagoa bada, irteerako uhin forma moztu edo anplitudea mugatuko du.Kasu honetan, aukeratu RM txikiagoa ebazteko.
8. Kalkulu adibidea:
1. adibidea
Hartu lt100-p egungo sentsorea adibide gisa:
(1) Neurketa egin behar da
Korronte nominala: DC
* Korronte handia: DC (gainkarga denbora ≤ 1 minutu / ordu)
(2) Begiratu taula eta jakin
Lan-tentsioa: egonkortutako tentsioa ± 15V, bobinaren barne-erresistentzia 20 Ω (ikus 1-2 taula xehetasunetarako)
Irteera-korrontea: (balio nominala)
(3) Beharrezko laginketa-tentsioa: 5V
Kalkulatu neurtutako korrontea eta laginketa-tentsioa egokiak diren
RM＝U0/I2＝5/0.1＝50（Ω）
I2max＝V+－VCES/RN2＋RM＝15－0,5/20＋50＝0,207（A）
I1max＝I1/I2·I2max＝100/0,1 × 0,207＝207（A）
Aurreko kalkuluen emaitzetatik (1) eta (3) baldintzak betetzen direla jakin da.
9. Konpentsazio magnetikoaren tentsio sentsorearen deskribapena eta adibidea
Lv50-p tentsio-sentsoreak lehen eta bigarren mailako erresistentzia elektrikoa ≥ 4000vrms (50hz.1min) ditu, DC, AC eta pultsu tentsioak neurtzeko erabiltzen dena.Tentsioa neurtzean, tentsio-kalifikazioaren arabera, korrontea mugatzen duen erresistentzia bat seriean konektatzen da lehen aldean + HT terminalean, hau da, neurtutako tentsioak lehen mailako korrontea lortzen du erresistentziaren bidez.
U1/r1 = I1, R1 = u1/10ma (K Ω), erresistentziaren potentzia kalkulatutako balioa baino 2 ~ 4 aldiz handiagoa izan behar da eta erresistentziaren zehaztasuna ≤±% 0,5 izan behar du.R1 zehaztasun-harrizko potentzia-erresistentzia fabrikatzaileak eska dezake.
10. Korronte sentsorearen kableatu metodoa
(1) Zuzeneko ikuskapenaren (anplifikaziorik gabe) korronte sentsorearen kableatu-diagrama 1-7 irudian ageri da.
(a) Irudiak p motako (inprimatutako plaka motako pin mota) konexioa erakusten du, (b) irudiak C motako (entxufearen entxufe mota) konexioa erakusten du, vn VN Hall irteerako tentsioa adierazten du.
(2) Zuzeneko ikuskapen anplifikatuaren korronte sentsorearen kableatu-diagrama 1-8 irudian ageri da.
(a) Irudia p motako konexioa da, (b) irudia C motako konexioa da, zeinetan U0 irteerako tentsioa eta RL karga-erresistentzia adierazten du.
(3) Konpentsazio magnetikoaren korronte sentsorearen kableatu-diagrama 1-9 irudian ageri da.
(a) Irudiak p motako konexioa erakusten du, (b) irudiak C motako konexioa erakusten du (kontuan izan lau pinetako entxufearen hirugarren pina pin huts bat dela)
Goiko hiru sentsoreen plaka inprimatutako pin konexio-metodoa koherentea da objektu errealaren antolamendu-metodoarekin, eta entxufearen konexio-metodoa ere koherentea da objektu errealaren antolaketa-metodoarekin, kableatuaren akatsak saihesteko.
Goiko kableatu-diagraman, zirkuitu nagusiko I1 neurtutako korronteak zuloan gezi bat du korrontearen noranzko positiboa erakusteko, eta korrontearen noranzko positiboa ere markatu egiten da maskor fisikoan.Korronte sentsoreak I1 neurtutako korrontearen noranzko positiboa I2 irteerako korrontearen polaritate berekoa dela ezartzen baitu.Hau garrantzitsua da AC trifasiko edo kanal anitzeko DC detektatzeko.
11. Korronte- eta tentsio-sentsorearen elikadura-hornidura
Uneko sentsorea modulu aktibo bat da, hala nola, aretoko gailuak, eragiketa-anplifikadoreak eta azken potentzia-hodiak, guztiek funtzionatzeko elikadura-hornidura eta energia-kontsumoa behar dituztenak.1-10 irudia funtzionamenduko elikadura-iturri tipiko baten diagrama eskematiko praktikoa da.
(1) Irteerako lurreko terminala elektrolisi handira zentralki konektatuta dago zarata murrizteko.
(2) UF kapazitate-bit, 1N4004 diodoa.
(3) Transformadorea sentsorearen energia-kontsumoaren araberakoa da.
(4) Sentsorearen lan-korrontea.
Zuzeneko ikuskapena (anplifikaziorik gabe) potentzia-kontsumoa: * 5mA;Zuzeneko detekzio anplifikazio potentzia-kontsumoa: * handia ± 20mA;Konpentsazio magnetikoaren potentzia-kontsumoa: 20 + irteera-korrontea* Lan-korrontearen kontsumo handia 20 + irteera-korrontearen bikoitza.Energia-kontsumoa kontsumitutako lan-korrontearen arabera kalkula daiteke.
12. Korronte- eta tentsio-sentsoreak erabiltzeko neurriak
(1) Korronte-sentsoreak zehaztapen desberdinetako produktuak behar bezala hautatu behar ditu neurtutako korrontearen balio eraginkor nominalaren arabera.Neurtutako korronteak muga gainditzen badu denbora luzez, amaierako polo potentzia-anplifikadorearen hodiak kaltetuko ditu (konpentsazio magnetiko motari erreferentzia eginez).Oro har, gainkarga-korrontearen bi aldiz iraupena ez da minutu 1 baino handiagoa izango.
(2) Tentsio-sentsorea R1 korrontea mugatzeko erresistentzia batekin konektatu behar da lehen mailako aldean seriean produktuaren argibideen arabera, lehen mailako aldeak korronte nominala lor dezan.Oro har, gaintentsio bikoitzaren iraupena ez da minutu 1 baino handiagoa izango.
(3) Korrontearen eta tentsioaren sentsorearen zehaztasun ona alboko lehen mailako balorazioaren baldintzapean lortzen da, beraz, neurtutako korrontea korronte sentsorearen balio nominala baino handiagoa denean, dagokion sentsore handia hautatu behar da;Neurtutako tentsioa tentsio-sentsorearen balio nominala baino handiagoa denean, korrontea mugatzeko erresistentzia berregokitu behar da.Neurtutako korrontea balio nominalaren 1/2 baino txikiagoa denean, zehaztasun ona lortzeko, bira anitzen metodoa erabil daiteke.
(4) 3KV-ko isolamendua eta tentsio iraunkorra duten sentsoreek 1kV-ko eta beheragoko AC sistemetan eta 1.5kV-ko eta beheragoko DC sistemetan funtziona dezakete denbora luzez.6kV-ko sentsoreek 2KV eta beheragoko AC sistemetan eta 2.5KV eta beheragoko DC sistemetan funtziona dezakete denbora luzez.Kontuz gehiegizko presiopean ez erabiltzeko.
(5) Ezaugarri dinamiko onak behar dituzten gailuetan erabiltzen denean, * erraza da kobrezko aluminiozko barra bakarra erabiltzea eta irekidurarekin bat egitea.Bira txiki edo gehiago handiekin ordezkatzeak ezaugarri dinamikoetan eragingo du.
(6) Korronte handiko DC sisteman erabiltzen denean, laneko elikadura-hornidura zirkuitu irekia edo arrazoiren batengatik akastuna bada, burdinaren nukleoak erremanentzia handia sortuko du, arreta merezi duena.Erremanentziak zehaztasunari eragiten dio.Desmagnetizazio metodoa lehen aldean AC bat piztea da, funtzionatzen duen elikadura-iturririk gehitu gabe eta pixkanaka bere balioa murriztea.
(7) Sentsorearen kanpoko eremu magnetikoaren aurkako gaitasuna hau da: sentsoretik 5 ~ 10 cm-ra dagoen korrontea, sentsorearen jatorrizko aldearen egungo balioaren bikoitza baino gehiago dena, eta sortutako eremu magnetikoaren interferentziari aurre egin daiteke.Korronte handia trifasikoa kableatzen denean, faseen arteko distantzia 5 ~ 10 cm baino handiagoa izan behar da.
(8) Sentsoreak neurketa-egoera onean funtziona dezan, 1-10 irudian sartutako elikadura-iturri tipiko arrunt bat erabili behar da.
(9) Sentsorearen saturazio magnetikoaren puntuak eta zirkuituaren saturazio puntuak gainkarga-gaitasun handia dute, baina gainkarga-gaitasuna denbora mugatua da.Gainkarga-gaitasuna probatzean, 2 aldiz baino gehiagoko gainkarga-korronteak ez du minutu 1 baino gehiago izango.
(10) Korronte primarioko autobusaren tenperatura ez da 85 ℃ baino handiagoa izan behar, ABS ingeniaritza plastikoen ezaugarriek zehazten dutena.Erabiltzaileek baldintza bereziak dituzte eta tenperatura altuko plastikoak aukera ditzakete maskor gisa.
13. Erabileran dagoen korronte sentsorearen abantailak
(1) Kontaktu gabeko detekzioa.Inportatutako ekipoen berreraikuntzan eta ekipamendu zaharren eraldaketa teknikoan, kontaktu gabeko neurketaren nagusitasuna erakusten du;Korrontearen balioa jatorrizko ekipoaren kableatu elektrikoan inolako aldaketarik gabe neur daiteke.
(2) Shunt erabiltzearen desabantaila da ezin dela elektrikoki isolatu, eta txertatzeko galera ere badago.Korrontea zenbat eta handiagoa izan, orduan eta galera handiagoa eta bolumena handiagoa da.Jendeak ere aurkitu du shunt-ak ezinbesteko induktantzia duela maiztasun handiko eta korronte handia detektatzen duenean, eta ezin du benetan neurtutako korronte uhin forma transmititu, are gutxiago uhin sinusoidal motakoa.Korronte-sentsoreak shunt-aren goiko desabantailak erabat ezabatzen ditu, eta zehaztasuna eta irteerako tentsioaren balioa shunt-aren berdina izan daiteke, hala nola, zehaztasun-maila 0.5, 1.0, irteera-tentsio-maila 50, 75mV eta 100mV.
(3) Oso erosoa da erabiltzeko.Hartu lt100-c korronte-sentsore bat, konektatu 100mA-ko neurgailu analogikoa edo multimetro digitala seriean M muturrean eta elikadura-iturriaren zero muturrean, konektatu laneko elikadura-iturria eta jarri sentsorea hari-zirkuituan, korrontea izan dadin. zirkuitu nagusiaren balioa 0 ~ 100A zehaztasunez bistaratu daiteke.
(4) Korronte eta tentsioko transformadore tradizionalak lan-korronte eta tentsio-maila asko dituen arren eta zehaztasun handia duen zehaztutako lan-maiztasun sinusoidalaren azpian, oso maiztasun-banda estu batera molda daiteke eta ezin du DC transmititu.Horrez gain, funtzionamenduan zehar korronte zirraragarria dago, beraz, gailu induktiboa da, beraz, bere erantzun-denbora hamarnaka milisegundokoa izan daiteke soilik.Denok dakigunez, korronte transformadorearen bigarren mailako aldea zirkuitu irekia denean, tentsio handiko arriskuak sortuko ditu.Mikroordenagailuen detekzioa erabiltzean, kanal anitzeko seinalea eskuratzea beharrezkoa da.Jendea seinaleak isolatzeko eta biltzeko modu bat bilatzen ari da
Argitalpenaren ordua: 2022-06-06