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新型非接触式电撒播感器

宣布时间:2010年09月18日 19:09    宣布者:conniede
要害词: 传感器 , 磁场 , 电流
l 原来状态

原来的非接触式电流传感器年夜致有3种结构形式,如图1所示。在图1中,例1所示为以霍尔元件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内;例2所示为在铁芯的间隙内设置霍尔元件,而在铁芯上设置反映线圈:例3所示为在铁芯的间隙内设置磁一光效应元件(应用法拉第效应的元件),用作磁场检测元件。



上述3种结构形式的弱点以下:

例l中元件的温度特点不佳,输入匀称性较差,是以电流检测精度不高。再者,此种传感器极易受漂移的影响.稍微受点漂移影响就难以丈量含直流因素的电流。

例2虽可处置赏罚赏罚例1中泛起的效果,但要周详丈量线圈中流过的电流还必须扫除外界滋扰因索,假定遭到感应噪声等因素的影响,也就难以完成周详丈量。特殊是电撒播感器的传感部和控制电撒播感器旌旗暗记的控制部之间的距离长,支付的价值就更高。

例3由于其控制部的旌旗暗记只用光传送,噪声虽低.但漂移的影响却不小.是以也不克不及丈量含直流因素的电流。

2 手艺创新

本开发容身于手艺创新,着重起劲于结构刷新.其行动是部门铁芯为饱和磁体,并由铁芯组成间隙,铁芯围绕在导体的外周,线圈绕在铁芯上,将磁场检测元件设置在间隙内。

由于本开发将磁场检测元件设置在铁芯饱和磁体的间隙内.是以在丈量导体中所流过的电流时线圈中没有电流。若用磁场检测元件丈量间隙内的磁场.凭证测得的磁场强度便可知道导体中流过的电流。

在此情形下.假定磁场检测元件的检测迅速度一直保持稳固稳固,那么要准确丈量导体中流过的电流是不成效果的。可是,磁场检测元件的质料、制件、粘接剂等因温度惹起的变换和时效变换、光源变换等因素都邑影响磁场检测元件的检测迅速度.使之发生漂移。是以,不克不及周详丈量导体中流过的电流。为此.本开发接纳绕在铁芯上的线圈,可按须要对磁场检测元件的迅速度加以校订,使磁场检测元件的迅速度坚韧不拔,经常保持在稳固稳固的状态。

校订迅速度时经由绕在铁芯上的线圈内流过的电流到达一定量值水寻常浅易,就会使铁芯的磁体组成饱和状态而与导体中流过的电流有关。间隙内发生一定量的磁通密度,当其到达一定水寻常浅易,纵然磁场再增强.磁通密度也不会再增年夜。此时。可用磁场检测元件丈量间隙内的磁场。此丈量值中假定不存在上述漂移因素.那么通常即为结实值(基准值)。但若是是存在漂移因素,其值就会变换。镌汰年夜器与磁场检测元件的光检测器毗连,对其阻拦调制,并将磁场检测元件的输入值与基准值相对比。同时对磁场检测元件的迅速度阻拦校订。此校订可在瞬间阻拦,而且无需切断导体中运动的电流。

3 实例

图2所示为本开发供应的非接触式电撒播感器的结构。线圈绕在铁芯上,磁场检测元件设置在铁芯的间隙内.光检测器丈量磁场检测元件的输入,镌汰年夜器调制磁场检测元件的输入。

        

部门铁芯必须组成饱和磁体,但着实不局限于此,一切铁芯均为饱和磁体也无妨。若需追求饱和磁体所具有的恒久饱和特点。选用铁紊体或非晶体之类的磁性合金便可收效。

图3所示为非接触式电撒播感器的铁芯示例。铁芯的两头部接纳高磁导率和高磁通密度的磁体,端头以外部门接纳饱和磁体。两头头尖细成锥形,以增年夜间隙的磁通密度。前进电撒播感器的迅速度。

                           

磁场检测元件可以接纳磁一光效应元件和霍尔元件。然则由于前者仅用光的要领便可以阻拦传感部和控制部之间的旌旗暗记传送,而且不受感应噪声的影响.是以相比之下前者较为理想。

在丈量导体内流过的电流时。饱和磁体随其流过的电流一旦到达饱和水平,纵然再增年夜导体中的电流.间隙内的磁场也不会再变换。由于其变换量用磁场检测元件检测不出,是以饱和磁体的饱和水平不克不及由导体内流过的电流来定。而其饱和点主要取决于饱和磁体的形状和尺寸,特殊是间隙的形状和尺寸。

4 效果

实验效果注解。新开发的非接触式电撒播感用具有以下成效:扫除磁场检测元件的输入漂移,能准确丈量含直流因素的电流;无需周详调制线圈中运动的电流便可以周详丈量电流;接纳磁一光效应元件.其输入和输入旌旗暗记为光旌旗暗记,无感应噪声之忧;刷新了温度特点。
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