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電傳布感器 - 產業節制 - 操縱
產業節制

電傳布感器

宣布日期:2015年01月29日    閱讀次數:18072

 首要產物:TMR2501、TMR2503、TMR2505、TMR2101、TMR2102、TMR2103、TMR2701,TMR2703、TMR2705、TMR2905、TMR2922線性傳感器

 機能上風:(1)任務溫度區間:-55℃~+150℃,傳感器溫度特征不變;(2)活絡度規模廣,從0.25mV/V/G ~ 60mV/V/G;(3)低功耗,低磁滯

圖1:開環式電傳布感器

 電傳布感器是在電斷氣緣的狀況下,操縱電流所發生的磁場來檢測電流值的一種介于高、低電壓之間的界面器件。如圖1所示,當原邊導體中存在電流Ip時,在導體的四周就會發生一個環抱導體的、與電流成比例的磁場。用磁傳感器檢測該磁場強度后,天生與電流成線性干系的電旌旗燈號輸出Vout ——這便是最根基的開環式電傳布感器,也被稱為直測式電傳布感器。當被測磁場旌旗燈號較弱,或為了按捺攪擾磁場時,可以或許接納軟磁資料來堆積被測磁場,并將磁傳感器探入到軟磁資料外部以加強旌旗燈號強度。

 為了延長電傳布感器的呼應時候,改良線性偏差,切確丈量匝數為Np的原邊電流Ip

圖2:閉環式電傳布感器 如圖所示,咱們可用副邊電路發生一電流Is 并流經匝數為Ns 的副邊線圈來天生一個副邊磁場,當該副邊磁場在磁傳感起局部與原天生磁場的原、副邊電流的安匝數Ip* NpIs* Ns相稱。邊磁場巨細相稱、標的目的相反時,磁場到達均衡狀況,而按照副邊電流Is和原、副邊匝數比Np:Ns,便可計較出原邊電流值---這便是閉環式電傳布感器,也被稱為磁均衡式或磁彌補式電傳布感器。

不管開環式仍是閉環式電傳布感器,磁傳感器都是此中的關頭器件,對傳感器機能好壞起著相當首要的感化。今朝市場上的電傳布感器首要是接納傳統的霍爾器件,因為半導體材質本身緣由,霍爾器件的溫度漂移量較大,分歧性差,出格在高溫區變更猛烈,難以停止同一校準。靜態平衡消弭手藝的接納可局部改良霍爾器件的溫度漂移,但在電路中疊加了高頻噪聲攪擾,形成電傳布感器的輸出旌旗燈號失真,影響零件機能。

 地道磁電阻(TMR)器件是繼霍爾器件、各向同性磁電阻AMR和巨磁電阻GMR以后的新一代磁敏器件,具備低功耗、高溫漂及高活絡度的特色。在電傳布感器中,接納TMR替換霍爾器件,可明顯改良電傳布感器的活絡度和溫度特征。

   

 

 

基于TMR的優良機能,閉環電傳布感器可明顯改良其溫度漂移量。替換后,無需任何溫度彌補,電傳布感器在-40~85℃的溫度規模內的溫度漂移總量便可由本來的1~2%降至0.1~0.2%。在操縱溫度廣泛的場合如變頻器、伺服器、電動車輛等操縱時,TMR閉環電傳布感器可確保在任何地域、任何季候的電流丈量的精準度;出格是在風能、太陽能等新動力行業中,電傳布感器的溫度漂移可間接致使逆變器輸出電能中的直流成份的增添,不只形成動力華侈,直流成份還會耗損在變壓器繞組中,形成變壓器過熱。電傳布感器溫度漂移的改良,將會給動力行業帶來間接的經濟效益和須要的寧靜性。

圖7:多維科技的tmr閉環電傳布感器

圖6:tmr閉環電傳布感器什物圖


 多維科技出產的TMR2501、TMR2503、TMR2505線性傳感器接納SSIP-4封裝,在垂直標的目的丈量磁場,與通行的霍爾器件完整兼容。對閉環電傳布感器來講,電傳布感器廠家只要轉變一下磁傳感器的偏置電阻值,無需變動PCB設想和產物布局既可間接替換霍爾器件。

 多維科技出產的TMR2101、TMR2102、TMR2103、TMR2701、TMR2703、TMR2705、TMR2905 和TMR2922為立體標的目的丈量磁場,共同操縱縱向氣隙磁芯。掙脫了斷面氣隙漏磁所帶來的攪擾,大大晉升了磁芯的聚磁才能,使電傳布感器的分辯率低至毫安量級,并有用停止外來攪擾。較之磁通門閉環電傳布感器,TMR閉環電傳布感器布局簡略,抗攪擾才能強,分辯率高。產物呼應時候快,丈量頻帶寬。

圖8:閉環電傳布感器的典范電路

上圖為閉環電傳布感器的典范電路,此中原本的霍爾器件H1可以或許間接用TMR替換。經由過程調劑偏置電阻R1和R2,使H1的1、3引腳間電壓為1伏擺布。比方:當電源電壓為+/-15V,TMR輸出電阻為6k歐姆時,若1、3引腳間電壓為1V,則H1輸出電流Id=1V/6k=0.17mA,偏置電阻R1及R2=(15-0.5)/0.17=85.3KΩ

 RARB為高低對稱布局,用于調劑傳感器的平衡值,倡議接納不異系列電阻,以下降調劑電阻與磁傳感器之間的溫度系數差別所帶來的額定偏差。



參考文獻:

[1]

文獻擇要:針對傳統電力體系大電流丈量方式存在體積大、丈量規模窄、數字化水平低的題目,提出了一種新型的基于地道磁電阻(TMR)磁傳感器陣列丈量大電流的方式.論述了TMR效應和傳感器的丈量道理,操縱磁傳感器丈量輸出-輸 出特征,推導出電流丈量數學模子,成立了磁傳感器安頓拓撲布局,處理了三相電流磁場彼此攪擾環境下電流丈量不切確題目.以10kV高壓開關柜為根本,設想出一種嘗試體系對丈量模子停止考證。對收羅數據停止擬合闡發,獲得影響磁傳感器丈量精度的2個身分:傳感器安頓地位和丈量規模。經由過程對安頓地位停止優化,肯定磁傳感器最好安排地位.計較成果標明:TMR磁傳感用具備很好的精度,可以或許到達丈量請求.

出書源:《傳感器與微體系》, 2013, 32(12):131-134


關頭詞:TMR磁傳感器;電力體系;大電流丈量;高壓開關柜;非線性闡發



[2]

文獻擇要:本文概述了地道磁電阻(TMR)效應的手藝道理,側重先容了基于TMR效應的傳感器的任務道理和機能特征,闡發了其存在的上風和缺乏,瞻望了TMR手藝在電力體系中的操縱遠景。

出書源:《科技傳布》, 2014(7)

關頭詞:地道磁電阻效應;傳感器;電力體系

 

[3]

*注:上海工程手藝大學機器工程學院操縱TMR2101(兼容型號:MMLP57H)設想了一套操縱于高壓開關柜電流丈量的丈量。

文獻擇要:針對傳統電流互感器靜態規模小、體積大、本錢高檔題目,提出了一種基于TMR磁傳感器的10kV高壓開關柜電流丈量方式。在闡發了TMR磁傳感器丈量道理和丈量方式的根本上,設想了一套操縱于高壓開關柜電流丈量的丈量體系,具體先容了該丈量體系的硬件設想和軟件測試流程。經由過程嘗試的方式考證了該丈量方式的可行性和TMR磁傳感器的丈量機能,并提出了相干嘗試方式的改良辦法。

出書源:《儀表手藝與傳感器》, 2014(3):85-88

關頭詞:TMR磁傳感器;kV高壓開關柜;電流丈量;線性度;反復性

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