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传感器的装置及检测原理

  为了自动检测和显示电流,并在过流,过压等危害情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制,具有传感检测,传感采样,传感保护的电源技术渐成趋势,检测电流或电压的传感器便应运而生,并受到广大电源设计者的青睐。

  电流传感器是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输,处理,存储,显示,记录和控制等要求。

  电流互感器可以在家用电器,智能电网,电动车,风力发电等等,在我们生活中都用到很多这类磁传感器,比如说电脑硬盘,指南针,家用电器等等。

  电流传感器依据测量原理不同,主要可分为:分流器,电磁式电流互感器,电子式电流互感器等。

  电子式电流互感器包括电流传感器,罗柯夫斯基电流传感器及专用于变频电量测量的AnyWay变频功率传感器(可用于电压,电流和功率测量)等。

  与电磁式电流传感器相比较,电子式电流互感器没有铁磁饱和,传输频带宽,二次负荷容量小,尺寸小,重量轻,是今后电流传感器的发展方向。

  器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。

  电流互感器是基于磁平衡式原理,电流传感器即闭环原理,当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中,元件固定在气隙中检测磁通,通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流,用于抵消原边IP产生的磁通,使得磁路中磁通始终保持为零,经过特殊电路的处理,传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。

  如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现电势VH.。

  电势VH的大小与控制电流IC和磁通密度B的乘积成正比,即:VH=KHICBsinΘ。

  电流传感器是按照安培定律原理做成,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而器件则用来测量这一磁场,因此,使电流的非接触测量成为可能。

  通过测量电势的大小间接测量载流导体电流的大小,因此,电流传感器经过了电-磁-电的绝缘隔离转换。

  由于磁路与器件的输出具有良好的线性关系,因此器件输出的电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小,即:I1∝B1∝U0。

  我们把U0定标为当被测电流I1为额定值时,U0等于50mV或100mV.这就制成直接检测(无放大)电流传感器。

  在工业生产过程中,产品质量和生产效率是衡量一切生产活动优劣的两项主要指标,为霍尔电流传感器了获得生产的高效率和高质量,需要用电压传感器对生产过程进行检测和控制,为保证产品质量,必须用传感器对企业生产的产品进行检验,为提高生产率和实现自动化,还需要用传感器对生产设备的运行状况进行监测,现代化的高新技术,尖端技术,如大规模集成电路的生产,航天飞行器的发射与飞行更离不开精密传感器的测量,人们的现代生活,办公器械也越来越多地依赖于传感器测量,如家电,汽车,复印机等等,都装有数量不等的各种传感器,通过测量与控制使其能圆满地完成预定的功能。

  测控系统一般由传感器,信号调理电路和执行机械组成,监测和信息采集系统一般由传感器,信号调理电路和显示或输出部分组成,不管是何种功能,传感器所获取的信号均需要经过信号调理电路进行处理,信号调理电路是将信号进行变换放大处理后,变成易于后续处理的较强信号的电路,人们一般称其为传感器电路,它是将传感器获取的信号变成为可直接应用信号的关键环节。

  传感器电路决定传感器质量,传感器质量决定测控系统的优劣,如此不难看出,传感器电路的巨大作用以及重要性,传感器电路的设计需要严谨的流程以及严格的元件选取,传感器电路可以说直接决定了生产质量以及生产效率。

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