常见的电流探头选择方案

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电力电子技术中的电流传感器选型指南

电力电子技术中的电流传感器选型指南

电力电子技术中的电流传感器选型指南电力电子技术中,电流传感器的选型对于系统性能和稳定性至关重要。

正确选择适合的电流传感器可以确保电路的可靠性和效率,同时也可以提高工作效果和安全性。

本指南将介绍电力电子技术中电流传感器的选型原则和注意事项。

一、电流传感器的作用和分类电流传感器在电力电子技术中被广泛应用,主要用于测量和监控电力系统中的电流。

根据其原理和测量方式,电流传感器可以分为多种类型,包括霍尔效应传感器、电流互感器和电阻分压式传感器等。

不同类型的电流传感器适用于不同的应用场景。

二、选型原则和要考虑的因素1. 电流范围:选择电流传感器时,首先要考虑的是测量范围。

根据实际应用需求,确定所需的电流测量范围,并选择合适的电流传感器。

2. 精度和灵敏度:电流传感器的精度和灵敏度直接影响到测量结果的准确性。

在选型时,需要根据实际需求评估其精度和灵敏度指标,并选择性能合适的传感器。

3. 响应时间:对于某些需要实时监测的应用,电流传感器的响应时间非常重要。

根据要求的监测速度和实时性,选择具有较短响应时间的传感器。

4. 绝缘性能:在电力电子技术中,绝缘性能很重要,特别是在高压电力系统中的应用。

选择具有良好绝缘性能的电流传感器,以确保系统的安全性和稳定性。

5. 温度特性:电流传感器的性能在不同温度下可能变化,因此需要考虑其温度特性。

根据实际应用环境和工作温度范围,选择适合的电流传感器。

三、常见问题及解决方案1. 大电流的测量:对于需测量大电流的应用,可以选择低阻抗的电流传感器,以避免因传感器本身的电阻损耗而导致的测量误差。

2. 系统故障和电磁干扰:在电力电子技术中,电流传感器容易受到系统故障和电磁干扰的影响。

为了提高测量的准确性和稳定性,可以选择具有抗干扰能力较强的传感器,并采取合适的屏蔽和滤波措施。

3. 安装和连接:在安装和连接电流传感器时,应遵循制造商提供的安装指导,并确保连接可靠和稳定,以避免因不良连接而导致的测量误差。

怎么选择适合自己的霍尔电流传感器

怎么选择适合自己的霍尔电流传感器

怎么选择合适自己的霍尔电流传感器目前,霍尼韦尔电流传感器主要采用了霍尔效应和磁阻效应两种工作原理,是分别利用两种原理对电流产生的磁场大小进行检测,并通过电磁互感的关系得到电流的大小。

在工作模式上,霍尼韦尔电流传感器主要有两种方式,其分别是:直接检测式和磁平衡式。

由于霍尼韦尔霍尔电流传感器有诸多优点,目前广泛应用于变频调速装置、逆变装置、UPS 电源、逆变焊机、电解电镀、电动汽车、数控机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测电流电压的各个领域中。

泰德兰电子科技代理霍尼韦尔的霍尔电流传感器主要优点如下:1、测量范围广:它可以测量任意波形的电流和电压,如直流、交流、脉冲、三角波形等,甚至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映。

2、响应速度快:快者响应时间只为1us。

3、测量精度高:其测量精度优于1%,该精度适合于对任何波形的测量。

4、线性度好:优于0.2%。

5、动态性能好:响应时间快,可小于1us;普通互感器的响应时间为10~20ms。

6、工作频带宽:在0~1MHz 频率范围内的信号均可以测量。

7、可靠性高,平均无故障工作时间长:平均无故障时间>5 10 小时。

8、过载能力强、测量范围大:0~几十安培~上千安培。

9、体积小、重量轻、易于安装。

那么,作为硬件工程师,我们该如何选择一款合适的霍尔电流传感器呢?下面我们根据霍尔电流传感器的参数来介绍一下如何选择。

1,先选择工作温度范围霍尔电流传感器一般有3种工作稳定范围,分别是-40°C ~ 85°C,-40°C ~ 125°C 和-40°C ~ 150°C。

工程师根据应用是消费类或者工业类和汽车类的温度范围来选择合适的型号。

例如Allegro的霍尔电流传感器ACS712ELCTR-30A-T,712后面的E就是表示-40°C ~ 85°C温度范围,ACS733KLATR-40AB-T中733后面的K表示-40°C ~ 125°C温度范围,ACS724LLCTR-30AB-T中724后的L表示-40°C ~ 150°C的温度范围。

电流传感器的选择

电流传感器的选择

首先要确定一下基本的技术参数,如:1、被测电流值大小2、被测电缆或者铜牌的尺寸(根据尺寸来选择产品的穿孔尺寸,尽量充满穿孔)3、输出信号(一般是± 4V或者± 5V)4、供电电源(一般是DC ±12-15V)等以上这些是主要技术参数,其他次级的技术参数如下:1、使用环境是否有高低温、海拔、强震、潮湿等要求2、对于精度是否有要求(一般闭环电流传感器多为0.2-1%不等,开环传感器精度多为1%)3、安装方式(一般包含PCB式和固定式,也有导轨式的,不过比较少)合理选择霍尔电流传感器,就是要根据实际的需要与可能,做到有的放矢,物尽其州,达到实用、经济、安全、方便的效果。

为此,必须对传感器测量的目的、测量对象、使用条件等诸方面有较全面的了解;这是考虑问题的前提。

一是要依据测量对象和使用条件确定霍尔电流传感器的类型众所周知:同一霍尔电流传感器.可用来分别测量多种被测量;而同一被测量,义常有多种原理的霍尔电流传感器可供选用。

在进行一项具体的测量量工作之前,首先要分析并确定采用何种原理或类删的霍尔电流传感器更合适。

这就需要对与霍尔电流传感器工作有关联的方方面面作番调查研究。

要了解被测量的特点:如被测量的状态、性质,测量的范围、幅值和频带,测量的速度、时间、精度要求、过载的幅度和和出现频率等。

二是要了解使用的条件,这包含两个方面:(1)现场环境条件:如温度、湿度、气压,能源、光照,尘污、振动、噪声,电磁场及辐射干扰等;(2)现有基础条件:如财力(承受能力),物力(配套设施),人力(技术水平)等。

选择霍尔电流传感器所需考虑的方面和事项很多,实际中不可能也没有必要面面俱到满足所有要求。

设计者应从系统总体对霍尔电流传感器使用的目的、要求出发,综合分析主次,权衡利弊,抓住要方面,突出重要事项加以优先考虑。

在此基础七.就可以明确选择霍尔电流传感器类型的具体问题:量程的大小和过载量;被测对象或位置对霍尔电流传感器重量和体积的要求;测量的方式是接触。

电流检测方案

电流检测方案

电流检测方案摘要:电流检测是电气系统中一项重要的任务,它用于监测和测量电路中的电流值。

本文将介绍几种常用的电流检测方案,包括霍尔效应传感器、电阻式电流检测和互感式电流检测。

每种方案都有其优点和限制,根据具体应用需求选择适合的方案将能够提高电流检测的准确性和可靠性。

1. 引言电流检测在各种电气系统中起着重要的作用,例如电力系统、工业自动化系统和电子设备。

准确地监测和测量电流值对于确保系统的正常运行和故障诊断具有关键意义。

本文将介绍几种常用的电流检测方案,以帮助读者了解各种方案的原理和特点,从而选择适合的电流检测方案。

2. 霍尔效应传感器霍尔效应传感器是一种常见的电流检测方案,它利用霍尔效应来测量电流。

霍尔效应是指当导电体中有电流通过时,垂直于电流方向的方向会产生电势差。

通过将霍尔元件与电路连接,可以测量感应到的电势差,并据此推导出电流值。

霍尔效应传感器具有非接触式、高精度和快速响应的优点,常用于电力系统和工业自动化应用中。

3. 电阻式电流检测电阻式电流检测是一种简单而常用的电流检测方案,它利用电阻器来测量电流值。

将一个合适的电阻器串联到电路中,根据欧姆定律将电流转换为电压信号,再通过适当的电路放大和处理电压信号,最终得到准确的电流值。

电阻式电流检测方案成本较低,可靠性较高,适用于一般的电流测量需求。

4. 互感式电流检测互感式电流检测是一种常用于高电流测量的方案,它利用电感和变压器原理来测量电流。

将电流通过一个可调节的电感元件,通过变压器将电流大小转换为方便测量的电压值。

互感式电流检测方案适用于高电流测量,具有较高的精度和稳定性。

5. 选择合适的电流检测方案在选择合适的电流检测方案时,应根据具体应用需求考虑以下因素:- 电流范围:不同的方案适用于不同范围的电流测量。

对于小电流测量,电阻式电流检测方案可能更合适;对于高电流测量,互感式电流检测方案可能更合适。

- 精度要求:不同的方案具有不同的精度。

对于需要高精度测量的应用,霍尔效应传感器通常是较好的选择。

选择传感器时99%的人都容易忽略的重点

选择传感器时99%的人都容易忽略的重点

选择传感器时99%的人都容易忽略的重点在平时使用测试测量设备时,由于测试测量设备的直接电压,电流输入值有限,在测试中,常常会使用到传感器,而对于传感器的选择,就成了面临的首要问题,在平时,一般我们只会在意传感器的量程大小是否满足测试需要,但是除此之外,传感器的选择还有许多需要注意的点,本文就以最常用的电流传感器为例,手把手教大家选择合适的传感器。

传感器的量程与被测信号是否匹配,例如测800A的电流信号,选择1000A的传感器,但是传感器转出的信号也要量程,是最重要的指标,也恰恰是最容易出问题的地方,一般我们选择的时候,都会关注适应仪器本身的量程。

以莱姆知用CTA1000传感器搭配PA5000H,50A功率板卡为例,PA5000H最小量程为1A,目前测试仪器的最小显示数值为量程的1.5%,也就是低于15mA以下的数值无法显示,传感器变比为1:1000,1A电流对应传感输出1mA,即15A以下电流都无法显示。

所以此时使用PA5000H配备5A板卡较为合适,因为5A板卡最小量程为10mA,0.15mA以上的的传感器输出电流数值都可以显示。

若机器已经购买,还有其他解决办法,配备PATV-33转接头,可将传感器的电流信号转为电压信号输入到功率分析仪的BNC端口。

图1 闭口传感器与PA TV-33转接头带宽与仪器相同,传感器也是有带宽参数的,尤其是测高频信号的行业,如电机,经常会出现效率过1或者效率过低的情况,其中很多情况是由于传感器带宽不足造成的,根据木桶效应,整个测试系统的带宽由最低的部分决定,例如5M带宽的PA5000H配100K带宽的传感器,那么系统的带宽只有100K,测试低频信号时差异不大,若是测高频信号,可能就会因带宽不足造成测试不准。

传感器类型例如电流传感器,一般有电压型电流传感器,电流型电流传感器,其中原理不同,输出的信号类型也不一样,例如大部分霍尔传感器,一般为闭口传感器,测试精度高,输出为电流信号,例如莱姆CT,LF系列,知用的CTA系列均属此种传感器,此时只要在仪器中设置对应的比例即刻。

电流探头使用方法

电流探头使用方法

电流探头使用方法电流探头是一种用于检测电流的测量工具。

它能够将电流转换为可测量的电信号,并将其传输给测量仪器进行分析和显示。

在电子、电气和自动化等领域的实验和应用中,电流探头的使用非常广泛。

下面将介绍电流探头的使用方法。

1.选择合适的电流探头在选择电流探头时,首先要考虑要测量的电流范围。

通常电流探头都有一个额定电流范围,应该选择适合测量范围内的电流探头。

此外,还要考虑要测量的电流类型(直流或交流)以及测量精度等因素。

2.连接电路将电流探头的输入端与要测量电流的电路相连。

在连接过程中,需要注意电流探头的极性,确保正负极正确连接。

同时,还需要注意电流探头的插头类型与测量仪器的输入插槽匹配。

3.调整电流探头的工作方式电流探头通常有DC和AC两种工作模式。

根据测量需要,选择相应的工作模式,并通过电流探头上的开关或旋钮进行调整。

有些电流探头还可能有增益调节,用来调整灵敏度。

4.预热电流探头一些高灵敏度的电流探头在使用前需要进行预热,以确保测量结果的准确性。

预热时间通常在几分钟到十几分钟之间,具体时间可参考电流探头的使用说明书。

5.进行测量在连接和调整完成后,就可以进行电流测量了。

首先,打开连接测量仪器的电源,并调整测量仪器的工作模式和量程。

然后,观察测量仪器的显示结果,记录或分析测量得到的电流值。

6.注意测量误差和干扰在进行电流测量时,需要注意可能存在的测量误差和干扰。

测量误差可能来自于电流探头本身的非线性特性或测量仪器的精度限制。

而干扰可能来自于其他电路、电磁辐射等因素。

为了减小误差和干扰,可以采取一些措施,如使用屏蔽电流探头、提高测量仪器的采样率、降低测量环境中的电磁辐射等。

7.安全使用在使用电流探头时,需要注意用电安全。

确保电流探头和测量仪器的电源与被测电路的电源之间有适当的隔离和保护措施。

避免使用损坏的电流探头或测量仪器,并定期检查和维护它们的状态。

总结起来,使用电流探头的方法包括选择合适的电流探头、连接电路、调整工作方式、预热电流探头、进行测量、注意误差和干扰、安全使用等。

如何在无损检测技术中正确选择探头

如何在无损检测技术中正确选择探头

如何在无损检测技术中正确选择探头无损检测技术是一种利用物质在无破坏情况下检测和评估缺陷和材料性质的方法。

在无损检测中,选择合适的探头是关键,因为探头直接影响到检测的准确性和效果。

本文将介绍如何在无损检测技术中正确选择探头。

1. 了解不同探头的类型在无损检测中,常见的探头类型包括超声波探头、涡流探头、磁粉探头等。

不同类型的探头适用于不同的检测对象和检测目的。

超声波探头适用于材料内部的缺陷检测,涡流探头适用于表面缺陷检测,磁粉探头适用于磁性材料的缺陷检测等。

在选择探头时,需根据具体的检测需求来确定使用何种类型的探头。

2. 考虑探头的频率和尺寸探头的频率和尺寸也是选择探头时需要考虑的因素。

频率越高的探头能够提供更高的分辨率,适用于检测较小尺寸的缺陷。

尺寸较小的探头适用于对细小区域进行检测,而尺寸较大的探头适用于覆盖较大面积的检测。

根据具体的检测需求,选择合适的频率和尺寸可以提高检测的准确性和效率。

3. 考虑探头的材质和耐用性探头的材质和耐用性对于长期使用和维护具有重要意义。

一般而言,探头的材质应与待测物体具有良好的导热性和机械强度,以确保信号传递的准确性和稳定性。

此外,探头的耐用性和可靠性也是需要考虑的因素,因为探头将长时间接触和工作在各种环境下,如果探头易损坏或寿命较短,将影响无损检测的结果和成本效益。

4. 深入了解厂家和品牌无损检测技术的应用十分广泛,市面上有许多不同的厂家和品牌提供探头产品。

为了选择一个可靠和优质的探头,深入了解厂家和品牌是必要的。

查看厂家的背景和资质,了解探头的研发和生产工艺,查阅用户评价和反馈等,可以提供一定的参考和依据。

5. 考虑预算和性价比在选择探头时,预算和性价比也是需要考虑的因素。

不同品牌和型号的探头价格相差较大,高价并不一定代表高质量。

根据实际需求和预算,选择具有良好性价比的探头,能够满足检测要求的同时,降低成本。

总结起来,在无损检测技术中正确选择探头需要考虑多重因素,如探头类型、频率和尺寸、材质和耐用性、厂家和品牌、预算和性价比等。

传感器该如何选择才最合适?

传感器该如何选择才最合适?

传感器该如何选择才最合适?
通常的电流传感器、互感器是把大电流转换为同频同相的小电流以便于测量或实现隔离。

根据不同的变换原理,一般有基于电磁感应原理、霍尔效应、磁通门这几种技术的电流传感器/互感器。

这里将向大家介绍在现场该如何选用正确的传感器来保障测试效果最佳。

 由于传感器的测量”死区”问题,大量程传感器无法测试小电流,所以现场测试时往往需要选择多种传感器来匹配不同测试场合。

那到底该如何选择呢?
 一、电流互感器
 电流互感器类似于一个初级匝数很少,次级匝数较多的变压器。

理想情况下初次级电流之比与匝数比成反比,电流变换比例以初次级额定电流标注,例如“300A/5A”,表示被测电流为额定值300A时输出电流为5A。

由于初次级线圈均存在漏感和电阻,以及励磁电流、铁芯磁化曲线非线性,会导致互感器产生比值误差和相位误差。

用于计量计费的互感器准确度一般为0.1~1级。

由互感器原理可知,它是不能测量直流电流的,通常设计为工频测量,准确度为工频下的参数,带宽较窄,不适合用于谐波分析和非正弦测量,如果测量的型号含有大量谐波,那幺结果就很严重偏小。

使用电流互感器一定注意不能将次级开路,否则将会产生高压危及人身和设备安全。

 二、电流钳
 电流钳可以说是应用的最多的传感器了,它们小巧、灵活、几乎可以适应所有测试场合。

从原理上看,主要分为电磁感应原理和霍尔效应两种类型。

 基于电磁感应原理的电流钳与互感器一样,铁芯被分成两部分,闭合时两。

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05 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
夹合式电流探头
另一种常见电流探头类型是磁芯电流探头,或夹合式电流探头。这是一种间接电流检测技 术,探头夹住带电流的电线或导体周围,以实现非接触性电流测量。探头的输出端会产生 与测量的电流振幅成正比的电压信号。从而实现无创测定或隔离测量,过程中探头不会与 待测设备进行电气连接。夹合式
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03 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
电流探头类型
电流探头广泛用于功率设备或电源电流测量,它们已经成为使用示波器进行精确的电流测量不可 或缺的工具。为了满足电流测量需求,有很多不同的技术可用来测量电流,但最常见的配合示波器 使用的方法有:
09 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
选择电流探头时的关键问题
– 确定您是测量交流、直流,还是直流上面的交流电流。 – 您要测量的最大电流是多少? – 您要测量的最小电流是多少? – 您正在测量的电流信号的共模电压是多少? – 您的目标电流信号速度有多快? – 待测设备尺寸有多大? – 您同时使用多少个电流探头或电压探头? – 待测量的导体的最大电压是多少? – 您想要使用什么类型的示波器? – 您的预算是多少?
图 4. 一种混合的交流/直流电流探头,整合了霍尔效应传感器和测量交流直流电流的电流互感器。
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06 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
另一种常见的 技术是混合交 流 / 直 流电 流 探 头,在一 个探 头内整合了用于测量 直 流 和 低频内容 的 霍尔效应传感器元件以及测量交流的电流互感器。
– 无磁芯饱和现象的大电流测量 罗氏线圈可以测量大电流(范围涵盖从数 mA 到数 kA 以上)而无磁芯饱和现象,因为 探 头 使 用的 是非 磁 性“空心”磁 芯。可 测量电 流 的 上 限 被 测量仪器 的最 大输入电 压 或 被线圈/积分器电路元件的电压崩溃限值所限制。其他电流传感器会随着测量电流范 围的增加而变得更加笨重不同,罗氏线圈由于与待测量电流幅度独立,从而可以保持 相同的小体积。这使得罗氏线圈成为了进行数百乃至数千安大交流电流测量的最有效 测量工具。
夹合式电流探头 交/直流或交流 高达 150 MHz mA – 100 A 低到中 是 中到大 中等 是 是 高 1146B、1147B、 N2893A、N7026A、 N2780B/81B/82B/83B
罗氏线圈电流探头 交流 高达 30 MHz A 至 > kA 中到高 无 小 无 是 否 中 N7040A/41A/42A
比较
下面的图表比较传感器电阻、夹合式电流探头和罗氏线圈电流探头的主要属性。在您需要给应用 选择电流探头时,您可以参考这个图表。
交流或交/直流 带宽 最佳电流范围 噪声 磁饱和 机头/传感器尺寸 插入阻抗 非侵入性、绝缘测量 需要消磁和偏移消除 定价 是德科技电流探头 型号
检测电阻或分流器 交/直流 直流至 GHz uA – A’s 低 无 小 无 否 否 低到中 N2820A/21A
罗氏线圈 I
I
C1
RO -
e
+
VOUT
积分器
图 7. 罗科夫斯基线圈生成与线圈环路中电流变化率(导数)成正比的电压。
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08 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
优点
罗科夫斯基线圈电流探头在各种不同类型的电流传感器或感应技术上都有许多优点。
– 使用灵活 轻 型包夹 式传 感 线 圈 使 用 灵 活,可 轻松 包 裹 住 带电 流 的 导 体 。其 可以 插 入电 路 内难 以触及的部件。大部分罗氏线圈都足够纤细,可以放入 T0-220 或 TO-247 功率半导 体封装腿之间,而无需额外的线圈连接电流探头。这也提供了实现高信号完整性测量 的优点。
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结论
测量电流的方式多种多样,每种方式都有其优点和限制,且每种探头都有最佳应用领域。当将它 们合理应用于设计的目标应用时,您才会得到最佳效果。您现在对电流探头的各种类型、基本原 理和各种电流探头类型之间的优点和限制有了较好的了解。 更多关于是德科技电流探头解决方案的信息,请访问 /find/probes 并选择示 波器电流探头。
磁芯
被测导体 反馈线圈
电阻
放大器
霍尔元件
图 5. 是德科技大多数夹合式电流探头常用的一种技术是交流/直流混合电流探头,它集成了霍尔效应传感器和电流互感器。
优点
– 探头和待测设备之间的电流隔离。 – 它们可以放置在电流路径上的任意位置,而不会切断电路。 – 插入阻抗较低。
限制
– 消磁和偏移误差消除 - 为了进行精确测量,需要偶尔对探头进行消磁,并在消磁后补偿探头 上保留的任何直流偏移。
选择检测电阻
电 阻值、精度、温 度 系 数 和 物 理 尺寸 的 选 择 均 取 决 于待 测 量 的电 流 量 及 其 特 征。电 阻值 越 大, SNR 越大,测量精度也越高。但是,较大的电阻值将导致电阻上功耗的增加,从而产生不需要的 电压骤降,其也被称为负担电压。在负担电压损失以外,还存在检测电阻值和测量噪声、灵敏度和 带宽之间的权衡。为了降低负担电压的影响,用户可能需要尽可能使用最小的检测电阻值,但较低 的检测电阻会对测量产生不利影响。较大的检测电阻值意味着检测电阻上压力骤降的增加,以及 负载的低电压,从而引起系统性能和效率问题。这是一项需要平衡的操作。
1. 检测电阻或分流器:基于欧姆定律 2. 夹合式电流探头 - 交流电流互感器或混合霍尔效应传感器/交流电流互感器 3. 罗氏线圈:用于大交流电流测量的便捷探头
检测电阻或分流器
测量 DUT 电流的一种直接方式是在电流中使用分流电阻,测量电阻两端的压降,并使用欧姆定律 方程式(即,I = V/R)将电压转换为电流。此方法是有创测定法,其中检测/分流电阻和电压测量电 路或探头通过电气连接,并且是待测设备的一部分。因此,有很多因素需要考虑。
电流探头有交流和交流/直流版,并且有各种电流转换换算系数可用。电流探头被设计用于 感应导体周围电磁场强度,并将其转为对应的电压以供示波器测量。
在最常见的夹合式电流探头内采用了两种传感器技术。一种是测量直流或低频信号的霍尔 效应传感器。霍尔效应传感器是一种根据磁场变化输出电压的换能器。另一项常见技术是 使用电流互感器。互感器核心内的交流电流在核心内产生磁场,然后在第二绕组电路中引 出电流,并被馈送至测量仪。第二绕组将带有与通过主要绕组电流成正比的感应电压。此 技术仅可用于测量交流电流。
– 高价格:霍尔效应传感器是最贵的电流传感器之一
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罗氏线圈
如果您处理的是几十安培的交流电流并且希望进行灵活的电流测量,可以考虑使用罗氏电 流探头。
罗氏线圈是用于测量交流电流的电子式互感器,比如高速瞬变、功率器件的脉冲电流,或 50 或 60 Hz 下的电源线正弦电流。罗氏线圈是一个灵活的夹合式传感器线圈,能够被轻松 缠绕在电流导体上进行测量,可以测量几千安培的大电流,而无需增大互感器的尺寸。
罗氏线圈的工作原理是什么?
罗氏线圈的工作原理基于法拉第定律,讲述的是闭合电路中感应的总电动势与连接电路的 总磁通量时间变化率的正比关系。
罗科夫斯基线圈与交流电电流互感器类似,其中电压被导向第二线圈,并在该处与经过绝 缘导体的电流成正比关系。关键区别在于罗科夫斯基线圈带有空心磁芯,这一点与电流互 感器刚好相反,后者依靠高导磁率钢芯与第二绕线实现磁耦合。而空心磁芯则采用较低插 入抗阻的设计,实现更快的信号响应和线性的信号电压。
是德科技 如何选正确的电流探头
应用指南
02 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
概述
示波器电流探头让示波器能够测量电流,扩展了测量电压以外的用途。基本上而言,电流探头通 过导体感应电流流动,并将电流转化为探头可以在示波器上查看并测量的电压。最常用的电流测 量方式是对带电导体的磁场感应。然而,还有多种可以选择的电流探头类型,且每种探头都有最 佳应用领域。当正确用于设计的应用情况时,可以获得最佳的结果。 本应用指南介绍常见的电流探头解决方案类型、基本原理、每种电流探头类型的优势和局限性, 以及将电流探头用于示波器应用时的实际考虑因素,从而充分利用这些探头。
R感应
负担电压
噪声
灵敏度
BW
图 1. 在检测电阻值和测量噪声、灵敏度和带宽之间进行权衡。
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04 | 是德科技 | 如何选择正确的电流探头 - 应用指南
输入共模电压
其定义了探头或感应设备(放大器)相对于接地时的输入共模电压。
高侧/低侧监控
测量负载电流时,可选择将检测电阻放在供电电压和负载(高侧)之间,或者放在负载和接 地(低侧)之间。通常更倾向于使用低侧感应,且其更简单,因为共模电压靠近接地端。高 侧感应的优点在于其可以直接监控电源的电流,从而方便检测负载短路。
4 端点开尔文测量配置
此方 法可以有 效 消除电 线电 阻和负载 温 度 系 数 的 影 响。开 尔文 连 接 是精 确电 流 感 应 的 关 键,尤其适用于高电压的应用情况。
优点
– 根据系统执行方式,可实现极高的灵敏度并进行高带宽测量。 – 小巧、经济。
限制
– 在负担电压和测量精度(噪声、灵敏度和带宽)之间存在权衡。 – 高精度测量的较大检测电阻值意味着检测电阻上压力骤降的增加,以及负载的低电
– 低成本 与霍尔效应传感器/互感器电流探头相比,罗氏线圈通常价格较低。
限制
– 仅限交流电 罗氏线圈无法处理直流电流,仅支持交流电流。
– 灵敏度 罗氏线圈与电流互感器相比,由于缺少高导磁率磁芯而灵敏度较低。
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