詳細介紹
年中大促美國美特斯MTS霍爾傳感器,美國美特斯MTS公司成立于1966年,在美國NASDAQ獨立上市,其總部位于美國明尼蘇達州,是蕞大的高性能和高精度力學性能測試、模擬系統(tǒng)和位移傳感器的制造商。MTS霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,根據(jù)霍爾效應(yīng)原理,從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾 元件平面的法線方向上施加磁感應(yīng)強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端 之間),將產(chǎn)生一個電勢VH,稱 其為霍爾電勢,其大小正比于控 制電流I。與磁感應(yīng)強度B的乘積。 即有式中:K為霍爾系數(shù),由霍爾元件的材料決定;I。為控制電流;B為磁感應(yīng)強度; VH為霍爾電勢。
霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH。
霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比,即:VH=KHICBsinΘ,霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成,對安培定律加以應(yīng)用,即在載流導體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場,而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此,使電流的非接觸測量成為可能。通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。因此,電流傳感器經(jīng)過了電-磁-電的絕緣隔離轉(zhuǎn)。
MTS霍爾電流傳感器要想得到發(fā)展。首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩(wěn)定性、降低工作電壓、微功耗;其次是敏感元件及其處理電路集成化、小型化;第三必須做到功能多樣化,同一種敏感機理的敏感器,引用和融合了電子技術(shù)其他分支的相關(guān)成熟技術(shù),可形成新功能或復合功能的新型品種;后要便于組網(wǎng),傳感器捕獲的信息便于與其上層、下層機接口和有線或無線傳輸,以利執(zhí)行、保存、處理。
輸出
直接檢測式(無放大)電流傳感器為高阻抗輸出電壓,在應(yīng)用中,負載阻抗要大于10KΩ,通常都是將其±50mV或±100mV懸浮輸出電壓用差動輸入比例放大器放大到±4V或±5V。 (a) 圖可滿足一般精度要求;(b)圖性能較好,適用于精度要求高的場合。
直檢放大式電流傳感器為高阻抗輸出電壓。在應(yīng)用中,負載阻抗要大于2KΩ。
磁補償式電流、電壓磁補償式電流、電壓傳感器均為電流輸出型。從圖1-3看出“M”端對電源“O”
端為電流I2的通路。因此,傳感器從“M”端輸出的信號為電流信號。電流信號可以在一定范圍遠傳,并能保證精度,使用中,測量電阻RM只需設(shè)計在二次儀表輸入或終端控制板接口上。
為了保證高精度測量要注意:①測量電阻的精度選擇,一般選金屬膜電阻,精度≤±0.5%,詳見表1-1,②二次儀表或終端控制板電路輸入阻抗應(yīng)大于測量電阻100倍以上。
工作過程
開環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理,閉環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。所以閉環(huán)的在響應(yīng)時間跟精度上要比開環(huán)的好很多。開環(huán)和閉環(huán)都可以監(jiān)測交流電,一般開環(huán)的適用于大電流監(jiān)測,閉環(huán)適用于小電流監(jiān)測。
開環(huán)式霍爾傳感器的工作過程:
原邊電流(Ip)通過一根導線時,在導線四周將會產(chǎn)生一個磁場,這一磁場的大小與流過導線的電流成正比,它能通過磁芯聚集感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經(jīng)信號放大器放大后直接輸出,霍爾器件輸出的信號準確反映了原邊電流的輸出情況。
優(yōu)點:封裝尺寸小 ,測量范圍廣 ,重量輕,低電源損耗,無插損
閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作過程:
當原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過磁芯集中在磁路中,霍爾器件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊電流(IP)產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零?;魻柶骷洼o助電路產(chǎn)生的副邊補償電流準確反映了原邊電流的大小。經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化,年中大促美國美特斯MTS霍爾傳感器。