ABB公司的電流傳感器的基本原理
| p; 計(jì)算副邊電壓 VA=e+VS+VM； 計(jì)算供電電壓 其中，e是二極管內(nèi)部和晶體管輸出的壓降，不同型號的傳感器有不同的e值。這里我們僅以ES300C為例，這種傳 感器的匝數(shù)比NP/NS=1/2000、標(biāo)準(zhǔn)額定電流值IPN=300A rms 、供電電壓VA的范圍為±12V~±20V（±5%）、副邊 電阻RS=30Ω ，在雙極性（±VA）供電，其傳感器測量量程>100A且無防止供電電源意外倒置的保護(hù)二極管的情況 下，e=1V。在上述條件下： （1）給定供電電壓VA，計(jì)算測量電壓VM和測量電阻RM： 假設(shè)：供電電壓VA=±15V 根據(jù)上述公式得： 測量電壓VM=9.5V； 測量電阻RM=VM/IS =63.33Ω； 副邊電流IS=0.15A。 所以當(dāng)我們選用63.33Ω的測量電阻時(shí)，在傳感器滿額度測量時(shí)，其輸出電流信號為0.15A ，測量電壓為9.5V。 （2）給定供電電壓和測量電阻，計(jì)算欲測量的峰值電流； 假設(shè)：供電電壓VA=±15V，測量電阻RM=12Ω， 則：VM+VS=（RM+RS）×IS =VA-e=14V 而：RM+RS=12W+30W=42W， 則******輸出副邊電流： A 原邊峰值電流：IPmax=ISmax(NS/NP)=666A 這說明，在上述條件下，傳感器所能測量的******電流即原邊峰值電流為666A。如果原邊電流大于此值，傳感器雖 測量不出來，但傳感器不會被損壞。 （3）測量電阻（負(fù)載電阻）能影響傳感器的測量范圍。 測量電阻對傳感器測量范圍也存在影響，所以我們需要精心選擇測量電阻。用下式可計(jì)算出測量電阻： 其中，VAmin—扣除誤差后的最小供電電壓； e—傳感器內(nèi)部晶體管的電壓降； RS—傳感器副邊線圈的電阻； ISmax—原邊電流IP為******值時(shí)的副邊電流值。 另外我們可以通過下式確認(rèn)所選傳感器的穩(wěn)定性。 如果VAmin不符合上式，則會造成傳感器的不穩(wěn)定。一旦出現(xiàn)這種情況，我們可以有以下三種方法克服： 1）更換電壓更大的供電電源； 2）減小測量電阻的值； 3）將傳感器更換成RS較小的傳感器。 例如，某種型號的電流傳感器，其標(biāo)準(zhǔn)額定電流IPN=1000A，匝數(shù)比NP/NS=1/2000，e值為1.5V，副邊電阻RS=30 Ω，測量電阻RM=15W，用15V電源單極性供電。則VA=30V（單極性供電是雙極性供電的2倍）， 而： IS=IP×NP/NS =0.5A VS=RS×IS=15V VM=RM×IS=7.5V 通過以上檢驗(yàn)，可知這種傳感器在此條件下測量能保證穩(wěn)定性。它所能測量的原邊電流的******值（即測量范圍） 為： 九、結(jié)束語 在城市用電設(shè)備增多，農(nóng)村供電設(shè)備老化欠修的情況下，城鄉(xiāng)各地經(jīng)常會出現(xiàn)電壓不穩(wěn)、電路短路、過流等現(xiàn) 象，結(jié)果造成人民生活不便和儀器損毀。在電源技術(shù)中使用傳感檢測功能可以使電源設(shè)備更加小型化、智能化和 安全可靠。 電源技術(shù)發(fā)展到今天，已融合了電子、功率集成、自動控制、材料、傳感、計(jì)算機(jī)、電磁兼容、熱工等諸多技術(shù) 領(lǐng)域的精華，我們有理由相信，在21世紀(jì)的電源技術(shù)中，傳感器也將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，所以對電流傳感器 的應(yīng)用和設(shè)計(jì)開發(fā)，傳感器工作者應(yīng)該給予足夠重視。ABB公司的傳感器因其型號多，量程寬（電流5~6000A；電 壓50~5000V）、高精度、靈敏度高、線性度好、規(guī)范、易安裝、抗干擾能力強(qiáng)、質(zhì)量可靠、平均無故障時(shí)間MTBF 長等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域特別是在機(jī)車牽引和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中值得用戶信賴。 |
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