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如何提高電流傳感器的測(cè)量精度?
除了安裝接線、即時(shí)標(biāo)定校準(zhǔn)、注意傳感器的工作環(huán)境外,通過(guò)下述方法還可以提高測(cè)量精度:
1、原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心,盡可能不要放偏;
2、原邊導(dǎo)線盡可能完全放滿傳感器內(nèi)孔,不要留有空隙;
3、需要測(cè)量的電流應(yīng)接近于傳感器的標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN,不要相差太大。如條件所限,手頭僅有一個(gè)額定值很高的傳感器,而欲測(cè)量的電流值又低于額定值很多,為了提高測(cè)量精度,可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈,使之接近額定值。例如當(dāng)用額定值100A的傳感器去測(cè)量10A的電流時(shí),為提高精度可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞九圈(一般情況,NP=1;在內(nèi)孔中繞一圈,NP=2;……;繞九圈,NP=10,則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等,從而可提高精度);
4、當(dāng)欲測(cè)量的電流值為IPN/5的時(shí),在25℃仍然可以有較高的精度。
電流傳感器——技術(shù)介紹
電流傳感器使用的技術(shù)很重要,因?yàn)椴煌膫鞲衅髟诟鞣N應(yīng)用中可能具有不同的特性。大多數(shù)傳感器都可以工作,因?yàn)檩d流導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)直接在電路中測(cè)量電流時(shí),將使用電流檢測(cè)電阻。
感應(yīng)式 -感應(yīng)式傳感器使用一個(gè)線圈,載流導(dǎo)線穿過(guò)該線圈。這導(dǎo)致功率在線圈中流動(dòng),與電流成正比。這是由于流動(dòng)電流的產(chǎn)生磁場(chǎng)而發(fā)生的。感應(yīng)傳感器用于交流電流。該傳感器具有線繞芯和信號(hào)調(diào)節(jié)器。當(dāng)電流導(dǎo)體穿過(guò)鐵芯時(shí),導(dǎo)體的磁場(chǎng)會(huì)放大它。由于交流電流不斷將電勢(shì)從負(fù)變?yōu)檎ㄍǔ?0到60 Hz),因此會(huì)產(chǎn)生膨脹和收縮的磁場(chǎng),因此在繞組中會(huì)感應(yīng)出電流。次級(jí)電流被轉(zhuǎn)換為電壓并被調(diào)節(jié)為輸出過(guò)程。信號(hào),例如4-20mA或觸點(diǎn)閉合。
磁阻 -磁阻效應(yīng)是某些材料以改變其電阻的值作為應(yīng)用于其上的磁場(chǎng)的函數(shù)的特性。如果未施加磁通量,電流將直接流過(guò)極板。如果施加了磁通量,則與磁通量密度成比例的洛倫茲力將使電流路徑偏轉(zhuǎn)。隨著電流路徑的偏轉(zhuǎn),電流流過(guò)極板的距離更長(zhǎng),從而導(dǎo)致電阻增加。
電壓互感器與電流傳感器檢測(cè)電流的區(qū)別
電流互感器,是將一次側(cè)的大電流,按比例變?yōu)檫m合通過(guò)儀表或繼電器使用的,額定電流為5A或1A的變換設(shè)備。它的工作原理和變壓器相似。
1、一次繞組與高壓回路串聯(lián),只取決于所在高壓回路電流,而與二次負(fù)荷大小無(wú)關(guān)。
2、二次回路不允許開(kāi)路,否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓,危及人身及設(shè)備安全。
3、二次回路必須有一點(diǎn)直接接地,防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對(duì)地高電壓,但僅一點(diǎn)接地。
而電流傳感器這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量結(jié)果的精度和線性度都較高??蓽y(cè)直流、交流和各種波形的電流。但它的測(cè)量范圍、帶寬等受到一定的限制。在這種應(yīng)用中,霍爾器件是磁場(chǎng)檢測(cè)器,它檢測(cè)的是磁芯氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。電流增大后,磁芯可能達(dá)到飽和;隨著頻率升高,磁芯中的渦流損耗、磁滯損耗等也會(huì)隨之升高。這些都會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。當(dāng)然,也可采取一些改進(jìn)措施來(lái)降低這些影響,例如選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高的磁芯材料;制成多層磁芯;采用多個(gè)霍爾元件來(lái)進(jìn)行檢測(cè)等等。
使用電流傳感器模塊的注意事項(xiàng)
電流傳感器將交直流電流電壓功率頻率等電信號(hào),隔離轉(zhuǎn)換成4-20mA/0-10V等各種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I,并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上,將產(chǎn)生電勢(shì)差為UH的電壓 。
測(cè)量電流時(shí),使用單根導(dǎo)線充滿傳感器模塊孔徑,以便得到較佳的動(dòng)態(tài)性能和靈敏度。
傳感器模塊的較佳測(cè)量精度是額定值下測(cè)得的,當(dāng)測(cè)量值低于額定值時(shí),原邊用多匝繞線,使總的安匝數(shù)接近額定值,從而獲得較佳測(cè)量精度。
電流傳感器模塊在使用時(shí),應(yīng)先接通副邊電源,再接通原邊電流或電壓。電流母線溫度不得超過(guò)100度。
在選用傳感器模塊時(shí),要根據(jù)測(cè)量范圍、精度、反應(yīng)時(shí)間及接線方式等參數(shù),選用不同型號(hào)的傳感器。