Prinsip dasar sareng metode aplikasi Aula ayeuna sareng sensor tegangan sareng pamancar

1. alat aula

 

 

Alat aula mangrupakeun jenis converter magnetoelectric dijieunna tina bahan semikonduktor.Lamun IC ayeuna kontrol disambungkeun ka tungtung input, lamun médan magnét B ngaliwatan beungeut sensing magnét alat, Aula poténsi VH némbongan dina tungtung kaluaran.Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1-1.

 

 

Gedéna poténsi Hall VH sabanding jeung produk IC arus kontrol jeung dénsitas fluks magnét B, nyaéta, VH = khicbsin Θ

 

 

Sensor ayeuna Aula dijieun dumasar kana prinsip hukum Ampere, nyaéta, médan magnét sabanding jeung arus dihasilkeun sabudeureun konduktor mawa ayeuna, sarta alat aula dipaké pikeun ngukur médan magnét ieu.Ku alatan éta, pangukuran non-kontak arus mungkin.

 

 

Sacara teu langsung ngukur arus konduktor anu mawa arus ku cara ngukur poténsi Hall.Ku alatan éta, sensor ayeuna geus undergone konvérsi isolasi listrik magnét listrik.

 

 

2. Aula DC prinsip deteksi

 

 

Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1-2.Kusabab sirkuit magnét gaduh hubungan liniér anu saé sareng kaluaran alat aula, sinyal tegangan U0 kaluaran ku alat aula sacara henteu langsung tiasa ngagambarkeun ukuran arus anu diukur I1, nyaéta, I1 ∝ B1 ∝ U0

 

 

Urang calibrate U0 jadi sarua jeung 50mV atawa 100mV lamun diukur ayeuna I1 nyaeta nilai dipeunteun.Hal ieu ngajadikeun aula deteksi langsung (euweuh amplifikasi) sensor ayeuna.

 

 

3. Aula prinsip santunan magnét

 

 

Sirkuit utama primér boga arus diukur I1, nu bakal ngahasilkeun fluks magnét Φ 1. Fluks magnét dihasilkeun ku ayeuna I2 diliwatan ku coil santunan sekundér Φ 2 ngajaga kasaimbangan magnét sanggeus santunan, sarta alat aula salawasna dina peran detecting enol magnét. fluks.Ku kituna disebut Hall magnét santunan sensor ayeuna.Mode prinsip canggih ieu punjul ti mode prinsip deteksi langsung.Kauntungannana anu luar biasa nyaéta waktos réspon gancang sareng akurasi pangukuran anu luhur, anu cocog pisan pikeun ngadeteksi arus anu lemah sareng alit.Prinsip santunan magnét Aula ditémbongkeun dina Gambar 1-3.

 

 

Gambar 1-3 nembongkeun: Φ 1= Φ dua

 

 

I1N1=I2N2

 

 

I2=NI/N2·I1

 

 

Nalika arus santunan I2 ngalir ngaliwatan résistansi ukur RM, éta dirobah jadi tegangan dina duanana tungtung RM.Salaku sensor, ngukur tegangan U0, nyaeta, U0 = i2rm

 

 

Numutkeun prinsip kompensasi magnét Hall, sénsor ayeuna kalayan input dipeunteun tina spésifikasi séri dilakukeun.

 

 

Kusabab sensor ayeuna santunan magnét kudu tatu kalawan rébuan robah warna ka warna tina coil santunan dina ring magnét, ongkos naek;Bréh, konsumsi ayeuna digawé ogé naek correspondingly;Nanging, éta gaduh kaunggulan akurasi anu langkung luhur sareng réspon gancang tibatan pamariksaan langsung.

 

 

4. sensor tegangan santunan magnét

 

 

Dina raraga ngukur arus leutik tingkat Ma, nurutkeun Φ 1 = i1n1, ngaronjatna jumlah robah warna ka warna tina N1 ogé bisa ménta fluks magnét tinggi Φ 1。 The sensor ayeuna leutik dijieun ku metoda ieu bisa ngukur teu ukur Ma tingkat ayeuna, tapi ogé tegangan.

 

 

Béda ti sénsor ayeuna, nalika ngukur voltase, pungkal multi péngkolan di sisi primér sénsor voltase dihubungkeun sacara séri sareng résistor ngawatesan arus R1, teras dihubungkeun paralel sareng tegangan diukur U1 pikeun kéngingkeun arus I1 sabanding sareng tegangan diukur U1, ditémbongkeun saperti dina Gambar 1-4.

 

 

Prinsip sisi sekundér sarua jeung nu ti sénsor ayeuna.Nalika arus kompensasi I2 ngalir ngaliwatan résistansi ukur RM, éta dirobih kana tegangan dina kadua tungtung RM salaku tegangan ukur U0 sensor, nyaéta, U0 = i2rm

 

 

5. Kaluaran sensor ayeuna

 

 

Deteksi langsung (non amplifikasi) sensor ayeuna ngabogaan tegangan kaluaran impedansi tinggi.Dina aplikasi, impedansi beban kedah langkung ageung tibatan 10k Ω.Biasana, tegangan kaluaran anu ditunda ± 50mV atanapi ± 100mV dikuatkeun ka ± 4V atanapi ± 5V kalayan panguat proporsional input diferensial.angka 5-1 nembongkeun dua sirkuit praktis pikeun rujukan.

 

 

(a) Angka tiasa nyumponan sarat akurasi umum;(b) Grafikna ngagaduhan kinerja anu saé sareng cocog pikeun kaayaan anu gaduh syarat akurasi anu luhur.

 

 

Deteksi langsung sensor ayeuna amplified ngabogaan tegangan kaluaran impedansi tinggi.Dina aplikasi, impedansi beban kedah langkung ageung tibatan 2K Ω.

 

 

Arus kompensasi magnét, tegangan kompensasi magnét ayeuna sareng sensor tegangan mangrupikeun jinis kaluaran ayeuna.Ieu tiasa katingal tina gambar 1-3 yén tungtung "m" disambungkeun ka catu daya "O"

 

 

Terminal nyaéta jalur I2 ayeuna.Ku alatan éta, kaluaran sinyal ti tungtung "m" sensor mangrupakeun sinyal ayeuna.Sinyal ayeuna tiasa dikirimkeun jarak jauh dina rentang anu tangtu sareng akurasina tiasa dijamin.Dina pamakéan, résistansi ukur RM ngan perlu dirancang dina input instrumen sekundér atawa panganteur panel kontrol terminal.

 

 

Dina raraga mastikeun pangukuran-precision tinggi, perhatian kudu dibayar ka: ① akurasi résistansi ukur umumna dipilih salaku résistansi pilem logam, kalawan akurasi ≤± 0,5%.Tempo Table 1-1 pikeun detil.② impedansi input sirkuit tina instrumen sekundér atanapi dewan kontrol terminal kedah langkung ti 100 kali langkung ageung tibatan résistansi pangukuran.

 

 

6. Itungan tegangan sampling jeung résistansi ukur

 

 

Tina rumus saméméhna

 

 

U0=I2RM

 

 

RM=U0/I2

 

 

Dimana: U0 - tegangan diukur, ogé katelah tegangan sampling (V).

 

 

I2 - coil sekundér santunan ayeuna (a).

 

 

RM - ngukur résistansi (Ω).

 

 

Nalika ngitung I2, arus kaluaran (nilai efektif anu dipeunteun) I2 pakait sareng arus anu diukur (nilai efektif anu dipeunteun) I1 tiasa dipendakan tina tabel parameter téknis sensor ayeuna santunan magnét.Lamun I2 bakal dirobah jadi U0 = 5V, tingali Table 1-1 pikeun pilihan RM.

 

 

7. Itungan titik jenuh na * badag diukur ayeuna

 

 

Ieu bisa ditempo ti gambar 1-3 yén sirkuit kaluaran ayeuna I2 nyaéta: v + → Collector Emitter of final power amplifier → N2 → RM → 0. Résistansi sarimbag tina sirkuit ditémbongkeun dina Gambar 1-6.(circuit of v- ~ 0 sarua, sarta arus sabalikna)

 

 

Lamun arus kaluaran i2 * badag, nilai ayeuna moal nambahan deui ku kanaékan I1, nu disebut titik jenuh sensor.

 

 

Itung nurutkeun rumus ieu di handap

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM

 

 

Dimana: V + - catu daya positif (V).

 

 

Vces - Kolektor Saturasi Tegangan tabung kakuatan, (V) umumna 0.5V.

 

 

RN2 - DC résistansi internal tina coil sekundér (Ω), tingali tabel 1-2 pikeun detil.

 

 

RM - ngukur résistansi (Ω).

 

 

Ieu bisa ditempo tina itungan yén titik jenuh robah kalayan robah tina résistansi diukur RM.Nalika résistansi diukur RM ditangtukeun, aya titik jenuh anu pasti.Itung * i1max ayeuna diukur badag nurutkeun rumus ieu: i1max = i1/i2 · i2max

 

 

Nalika ngukur AC atanapi pulsa, nalika RM ditangtukeun, itung * i1max arus anu diukur ageung.Upami nilai i1max langkung handap tina nilai puncak arus AC atanapi langkung handap tina amplitudo pulsa, éta bakal nyababkeun clipping gelombang kaluaran atanapi ngawatesan amplitudo.Dina hal ieu, pilih RM leutik pikeun ngajawab.

 

 

8. Conto itungan:

 

 

Conto 1

 

 

Candak sensor ayeuna lt100-p sabagé conto:

 

 

(1) Pangukuran diperlukeun

 

 

Dipeunteun ayeuna: DC

 

 

* Arus tinggi: DC (waktos overload ≤ 1 menit / jam)

 

 

(2) Tingali tabel sarta nyaho

 

 

Tegangan gawé: tegangan stabil ± 15V, coil lalawanan internal 20 Ω (tingali tabel 1-2 pikeun detil)

 

 

Arus kaluaran: (nilai dipeunteun)

 

 

(3) tegangan sampling diperlukeun: 5V

 

 

Itung naha arus anu diukur sareng tegangan sampling cocog

 

 

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)

 

 

Tina hasil itungan di luhur dipikanyaho yén sarat (1) jeung (3) geus nyumponan.

 

 

9. Katerangan jeung conto sensor tegangan santunan magnét

 

 

Sénsor tegangan Lv50-p gaduh résistansi listrik primér sareng sekundér ≥ 4000vrms (50hz.1min), anu dianggo pikeun ngukur tegangan DC, AC sareng pulsa.Nalika ngukur tegangan, dumasar kana rating tegangan, résistor anu ngawatesan arus dihubungkeun sacara séri di sisi primér + terminal HT, nyaéta, tegangan anu diukur nampi arus sisi primér ngalangkungan résistor.

 

 

U1 / r1 = I1, R1 = u1 / 10ma (K Ω), kakuatan résistansi kedah 2 ~ 4 kali langkung ageung tibatan nilai anu diitung, sareng akurasi résistansi kedah ≤± 0,5%.R1 precision kawat tatu kakuatan résistor bisa maréntahkeun ku produsén.

 

 

10. Métode wiring tina sensor ayeuna

 

 

(1) Diagram wiring tina inspeksi langsung (euweuh Gedekeun) sensor ayeuna ditémbongkeun dina Gambar 1-7.

 

 

(a) inohong nembongkeun p-tipe (tipe pin dewan dicitak) sambungan, (b) inohong nembongkeun C-tipe (tipe colokan stop kontak) sambungan, vn VN ngagambarkeun tegangan kaluaran Aula.

 

 

(2) Diagram wiring tina inspeksi langsung sensor ayeuna amplified ditémbongkeun dina Gambar 1-8.

 

 

(a) inohong nyaéta sambungan tipe-p, (b) inohong nyaéta sambungan tipe-C, nu U0 ngagambarkeun tegangan kaluaran jeung RL ngagambarkeun résistansi beban.

 

 

(3) Diagram wiring of sensor ayeuna santunan magnét ditémbongkeun dina Gambar 1-9.

 

 

(a) inohong nembongkeun sambungan p-tipe, (b) inohong nembongkeun sambungan C-tipe (perhatikeun yén pin katilu tina opat stop kontak pin mangrupa pin kosong)

 

 

Metoda sambungan pin dewan dicitak tina tilu sensor di luhur konsisten jeung métode susunan objék nyata, jeung métode sambungan colokan stop kontak oge konsisten jeung métode susunan objék nyata, ku kituna ulah kasalahan wiring.

 

 

Dina diagram wiring luhur, arus diukur I1 tina sirkuit utama boga panah dina liang pikeun nembongkeun arah positif arus, sarta arah positif arus ogé ditandaan dina cangkang fisik.Ieu kusabab sensor ayeuna stipulates yén arah positif arus diukur I1 nyaeta polaritasna sarua jeung kaluaran ayeuna I2.Ieu penting dina tilu-fase AC atawa multi-kanal deteksi DC.

 

 

11. Gawé catu daya tina sensor ayeuna jeung tegangan

 

 

Sensor ayeuna mangrupikeun modul aktip, sapertos alat aula, amplifier operasional sareng tabung kakuatan akhir, anu sadayana peryogi catu daya sareng konsumsi listrik.angka 1-10 mangrupakeun diagram skéma praktis tina catu daya kerja has.

 

 

(1) terminal taneuh kaluaran ieu centrally disambungkeun ka éléktrolisis badag pikeun ngurangan bising.

 

 

(2) Kapasitansi bit UF, dioda 1N4004.

 

 

(3) Trafo gumantung kana konsumsi kakuatan sensor.

 

 

(4) Arus gawé sensor.

 

 

inspeksi langsung (euweuh amplifikasi) konsumsi kakuatan: * 5mA;Konsumsi kakuatan amplifikasi deteksi langsung: * ageung ± 20mA;Konsumsi kakuatan santunan magnét: 20 + kaluaran ayeuna * Konsumsi badag tina gawe ayeuna 20 + dua kali kaluaran ayeuna.Konsumsi kakuatan tiasa diitung dumasar kana arus kerja anu dikonsumsi.

 

 

12. Precautions pikeun pamakéan ayeuna jeung tegangan sensor

 

 

(1) Sensor ayeuna kedah leres milih produk tina spésifikasi anu béda-béda dumasar kana nilai efektif anu dipeunteun tina arus anu diukur.Lamun arus diukur ngaleuwihan wates pikeun lila, éta bakal ngaruksak tungtung kutub power amplifier tube (ngarujuk kana tipe santunan magnét).Sacara umum, lilana dua kali arus kaleuwihan teu kudu ngaleuwihan 1 menit.

 

 

(2) Sénsor voltase kedah dihubungkeun sareng résistor R1 anu ngawatesan ayeuna sacara séri dina sisi primér dumasar kana petunjuk produk, supados sisi primér tiasa nampi arus anu dipeunteun.Sacara umum, lilana overvoltage ganda teu kudu ngaleuwihan 1 menit.

 

 

(3) Katepatan anu hadé tina sénsor arus sareng tegangan dicandak dina kaayaan rating sisi primér, janten nalika arus anu diukur langkung luhur tibatan nilai anu dipeunteun tina sénsor ayeuna, sénsor ageung anu cocog kedah dipilih;Nalika tegangan diukur leuwih luhur ti nilai dipeunteun tina sensor tegangan, résistansi ngawatesan ayeuna kudu disaluyukeun deui.Lamun arus diukur kirang ti 1/2 tina nilai dipeunteun, dina urutan pikeun ménta akurasi alus, métode sababaraha robah warna ka warna bisa dipaké.

 

 

(4) Sénsor sareng insulasi 3KV sareng tahan tegangan tiasa dianggo normal dina sistem AC 1kV sareng handap sareng sistem DC 1.5kV sareng handap kanggo waktos anu lami.Sénsor 6kV tiasa dianggo sacara normal dina sistem AC 2KV sareng handap sareng sistem DC 2.5KV sareng langkung lami.Kade ulah make eta dina overpressure.

 

 

(5) Lamun dipaké dina alat merlukeun ciri dinamis alus, * éta gampang ngagunakeun hiji busbar aluminium tambaga jeung coincide jeung aperture nu.Ngaganti péngkolan leutik atawa leuwih ku badag bakal mangaruhan ciri dinamis.

 

 

(6) Nalika dianggo dina sistem DC ayeuna anu luhur, upami catu daya damel mangrupikeun sirkuit kabuka atanapi lepat pikeun sababaraha alesan, inti beusi bakal ngahasilkeun rémanénsi anu ageung, anu pantes diperhatoskeun.Remanence mangaruhan akurasi.Métode demagnetisasi nyaéta ngaktipkeun AC di sisi primér tanpa nambihan catu daya anu tiasa dianggo sareng laun-laun ngirangan nilaina.

 

 

(7) Kamampuhan médan magnét éksternal anti sénsor nyaéta: ayeuna 5 ~ 10cm jauh ti sénsor, anu langkung ti dua kali nilai ayeuna tina sisi asli sénsor, sareng gangguan médan magnét anu dibangkitkeun tiasa dilawan.Nalika kabel tilu-fase arus tinggi, jarak antara fase kudu leuwih gede ti 5 ~ 10cm.

 

 

(8) Supados sensor tiasa dianggo dina kaayaan pangukuran anu saé, kedah dianggo catu daya anu diatur biasa anu diwanohkeun dina Gambar 1-10.

 

 

(9) Titik jenuh magnét sareng titik jenuh sirkuit sénsor ngajantenkeun kapasitas kaleuleuwihan anu kuat, tapi kapasitas kaleuleuwihan waktos terbatas.Nalika nguji kapasitas kaleuleuwihan, arus kaleuleuwihan langkung ti 2 kali teu kedah langkung ti 1 menit.

 

 

(10) Suhu tina beus ayeuna primér teu kudu ngaleuwihan 85 ℃, nu ditangtukeun ku ciri tina plastik rékayasa ABS.Pamaké ngagaduhan syarat khusus sareng tiasa milih plastik suhu luhur salaku cangkang.

 

 

13. Kaunggulan tina sensor ayeuna dipaké

 

 

(1) Deteksi non-kontak.Dina rekonstruksi parabot diimpor jeung transformasi teknis pakakas heubeul, nembongkeun kaunggulan ukuran non-kontak;Nilai ayeuna tiasa diukur tanpa aya parobahan kana kabel listrik tina alat aslina.

 

 

(2) The disadvantage tina ngagunakeun shunt téh nya éta teu bisa diisolasi listrik, sarta aya ogé leungitna sisipan.Nu leuwih gede ayeuna, nu leuwih gede leungitna téh, jeung nu leuwih gede polumeu.Jalma-jalma ogé mendakan yén shunt gaduh induktansi anu teu bisa dihindari nalika ngadeteksi frékuénsi luhur sareng arus anu luhur, sareng éta henteu tiasa leres-leres ngirimkeun gelombang arus anu diukur, sumawona jinis gelombang non sinus.Sensor ayeuna lengkep ngaleungitkeun kalemahan di luhur tina shunt, sareng akurasi sareng nilai tegangan kaluaran tiasa sami sareng shunt, sapertos tingkat akurasi 0,5, 1,0, tingkat tegangan kaluaran 50, 75mV sareng 100mV.

 

 

(3) Hal ieu kacida merenah ngagunakeun.Candak sénsor arus lt100-c, sambungkeun méter analog 100mA atanapi multimeter digital sacara séri dina tungtung M sareng tungtung nol catu daya, sambungkeun catu daya anu damel, teras pasang sénsor dina sirkuit kawat, supados arusna nilai sirkuit utama 0 ~ 100A bisa akurat ditampilkeun.

 

 

(4) Sanaos trafo arus sareng tegangan tradisional ngagaduhan seueur tingkat arus sareng tegangan sareng akurasi tinggi dina frékuénsi kerja sinusoida anu ditangtukeun, éta tiasa adaptasi kana pita frekuensi anu sempit sareng henteu tiasa ngirimkeun DC.Sajaba ti éta, aya arus seru salila operasi, jadi ieu mangrupa alat induktif, jadi waktu respon na ngan bisa jadi puluhan milliseconds.Sakumaha urang terang, sakali sisi sekundér trafo ayeuna nyaéta sirkuit kabuka, éta bakal ngahasilkeun bahaya tegangan tinggi.Dina pamakéan deteksi microcomputer, akuisisi sinyal multi-kanal diperlukeun.Jalma-jalma milarian cara pikeun ngasingkeun sareng ngumpulkeun sinyal


waktos pos: Jul-06-2022