電流檢測方法-韋克威-精度高達(dá)0.2%
電流檢測方法:感應(yīng)電流的最常見方法是電阻分流,霍爾效應(yīng)和感應(yīng)。
電阻分流
電阻分流器是經(jīng)過校準(zhǔn)的電阻器,位于電流路徑中,根據(jù)以下條件產(chǎn)生與電流成正比的電壓降:
V =壓降;I =電流;R =分流電阻
電壓降測量值通常在毫伏AC范圍內(nèi)。該輸出必須由單獨(dú)的傳感器調(diào)節(jié)成過程信號,例如4-20mA或觸點(diǎn)閉合。
不幸的是,該分流器存在嚴(yán)重的操作問題和潛在的安全隱患。分流電阻器的兩側(cè)均處于線路電壓,這實(shí)際上意味著將480 VAC引入否則為低壓控制面板中。缺乏隔離會給不知情的服務(wù)人員造成嚴(yán)重傷害。
由于它本質(zhì)上是電阻器,因此通常認(rèn)為分流器是最便宜的解決方案。盡管實(shí)際上它是一種低成本的設(shè)備,但信號調(diào)節(jié)器必須能夠承受480 VAC的電壓,并且非常昂貴。電阻分流器的安裝和運(yùn)行成本進(jìn)一步限制了其使用。安裝此設(shè)備需要切斷并重新端接載流導(dǎo)體,這是一項(xiàng)昂貴且耗時的提議。此外,由于分流器在被監(jiān)視的電路中是固定的電壓降(插入阻抗),因此會產(chǎn)生熱量并浪費(fèi)能量。該分流器僅適用于直流電流測量和低頻交流電測量(<100 Hz)。

霍爾效應(yīng)電流傳感器
霍爾效應(yīng)和感應(yīng)是非接觸技術(shù),其原理是對于給定的電流,在載流導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生比例磁場。兩種技術(shù)都可以測量這種磁場,但是具有不同的傳感方法(見圖1)。
霍爾效應(yīng)傳感器包括三個基本組件:內(nèi)核,霍爾效應(yīng)器件和信號調(diào)理電路。電流導(dǎo)體穿過導(dǎo)磁芯,使導(dǎo)體的磁場集中。霍爾效應(yīng)器件小心地安裝在鐵芯上的小縫隙中,與集中磁場成直角。一架飛機(jī)中的恒定電流會激發(fā)它。當(dāng)通電的霍爾器件暴露于鐵心的磁場中時,會產(chǎn)生電位差(電壓),可以測量該電位差并將其放大為過程水平信號,例如4-20mA或觸點(diǎn)閉合。
由于霍爾傳感器與監(jiān)控電壓完全隔離,因此沒有安全隱患,幾乎沒有插入阻抗。它還可以對交流和直流電源進(jìn)行準(zhǔn)確且可重復(fù)的測量。霍爾效應(yīng)傳感器比傳統(tǒng)的回路供電的兩線制系統(tǒng)需要更多的能量。隨后,大多數(shù)霍爾傳感器是三線或四線設(shè)備。

感應(yīng)式傳感器
感應(yīng)傳感器由繞線芯和信號調(diào)節(jié)器組成。電流導(dǎo)體穿過磁導(dǎo)芯,該磁導(dǎo)芯放大了導(dǎo)體的磁場。交流電流通常以50 Hz或60 Hz的速率不斷地將電勢從正變到負(fù),然后再變回。膨脹和收縮的磁場在繞組中感應(yīng)出電流。這是支配所有變壓器的原理。
載流導(dǎo)體通常稱為初級,芯線繞組稱為次級。次級電流被轉(zhuǎn)換為電壓,并被調(diào)節(jié)以輸出過程級信號,例如4-20mA或觸點(diǎn)閉合。電感式感測可提供高精度和寬量程比,并且輸出信號與監(jiān)視的電壓固有地隔離。這種隔離可確保人員安全,并在被監(jiān)視的電路上產(chǎn)生幾乎無法察覺的插入損耗(電壓降)。
電感傳感器旨在測量交流功率,并且通常在20 Hz至100 Hz的范圍內(nèi)工作,盡管某些單位可以在千赫茲范圍內(nèi)工作。設(shè)計(jì)良好的電感式傳感器可以配置為兩線制設(shè)備,以降低安裝成本。