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          霍爾電流傳感器與電流互感器的的區別

                電流互感器采用互感原理(電磁傳感器原理),只檢測交流,無法確定直流,電流互感器由閉合的鐵芯和繞組組成。它的一次繞組匝數很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數比較多、串接在測量儀表和保護回路中以測量設備和保護回路,電流互感器在工作時,它的2次回路始終是閉合的,因此測量儀表和保護回路串聯線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態接近短路。一般互感器不需要開啟電源,可以直接測量。 輸出一般為AC5a或AC1a。

                電流傳感器與互感器不同,電流傳感器檢測電流,交流直流都可以測量,但需要外部電源。檢測交流的時候輸出為交流,檢測直流是輸出為直流。電流傳感器可以使用多個原理,例如磁平衡、霍爾原理、磁組、分流等;竟δ馨:可以相對于交流電源測量輸出信號和輸入信號相同波形一致,并根據不同的使用原則測量功能而具有不同的測量特性。通常,電流傳感器輸出信號與測量的信號波形成正比。電流傳感器原理:當原邊導線經過電流傳感器時,原邊電流IP會產生磁力線①,原邊磁力線集中在磁芯②周圍,內置在磁芯氣隙中的霍爾電極③可產生和原邊磁力線①成正比的大小僅幾毫伏的電壓,電子電路④可把這個微小的信號轉變成副邊電流IS⑤,并存在以下關系式: (1) 其中,IS—副邊電流; IP—原邊電流; NP—原邊線圈匝數; NS—副邊線圈匝數; NP/NS—匝數比,一般取NP=1。 電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS,它與輸入信號(原邊電流IP)成正比,IS一般很小,只有100~400mA。如果 輸出電流經過測量電阻RM,則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的輸出電壓信號。電流傳感器一般輸出50mA或100mA或5V的小信號,也可變送輸出4—20mA,便于自動化控制。  

              

              從精確的角度來看,霍爾的電流傳感器大于互感器。被測量的電流變形、各種諧波、非正弦波等會對互感器的測量精度產生更大的影響;魻柕碾娏鱾鞲衅饔绊懴鄬^小。在測量頻率范圍內,霍爾電流傳感器比互感器大。此外,霍爾電流傳感器響應速度比互感器快;ジ衅髯鳛楦唠妷壕W絡檢測的主要設備,不僅用于電源測量,還用于繼電器保護操作。隨著智能網絡和高電壓網絡的出現,電磁轉換器以前突出顯現了致命缺陷(1)電壓愈高絕緣愈困難。隨著電力系統電壓越來越高,特高壓的發展,互感器的設計和制造難以滿足要求,因為絕緣問題很難解決。(2)過度響應限制范圍小,誤差大。隨著電力系統容量的增加和電壓級別的提高,電磁互感器的工作條件是嚴格的,特別是在超高壓電網中,錯誤的增加是由于鐵芯非周期分量和電流高頻組件的飽和度而導致的。(3)尺寸大和成本高。 隨著電壓級別的提高,無論是油氣絕緣層還是SF 6氣體絕緣層,電磁互感器絕緣層的大小都會增加,電壓級別也會增加。絕緣層結構的復雜性使得生產成本和重量也會增加,重量、運輸、安裝和維護也會增加。(4)潛在風險。高壓電流互感器通常與油絕緣,但油易于燃燒,可能會阻礙設備的安全運行。另外,當電磁互感器離開外部時,另一側感應出高電壓、威脅到人體和設備的安全。(5)輔助負載要求嚴格。 為了在當前變壓器所需的正確級別運行,子負荷不能超過允許的值。在高電壓地理位置中心,由于次要信號傳輸距離而產生更大的干擾,所使用的次要電纜區域變得更大。此外,電磁相互連接受磁共振、電磁干擾、動態限制、帶寬限制等等。

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              霍爾的電流傳感器由直測式和磁平衡式組成。直測式電流傳感器具有簡單的結構、測量精度高和線性高度優勢。 可測直流、交流和各種波形的電流。 但受到測量范圍和帶寬限制。  在應用中,霍爾元件是一個磁場檢測器,用于檢測磁芯氣隙中的磁感應強度。如果當前電流增加,可能會導致磁芯飽和。隨著頻率的增加,磁芯中的渦流、磁性質量損耗等也會增加。影響測量精度。當然,也可以選擇高飽和度磁性材料,來改善這些結果。如將高飽和度的磁芯制成多層磁芯。使用多個霍爾元件進行檢測等。 此類電流傳感器用于一般用途廣,因為它經濟實惠且易于使用。磁平衡霍爾電流傳感器:增大霍爾組件的輸出電壓,經過電流的放大,以使補償線圈生成的磁場與從測量的電流生成的磁場方向相反。如果滿足條件IoN1=IsN2,I1 為被測電流,即磁芯中初級繞組中的電流,N1 為初級繞組的匝數,I2 為補償繞組中的電流,N2為補償繞組的匝數則磁芯中在這種情況下為0。Io=Is(N2/N1),當達到磁平衡時,由is及匝數比n2/ n 1得到io。 這個平衡是自動確立的動態平衡。建立平衡需要很長時間。 霍爾組件在平衡時處于磁零狀態。 磁芯中的磁性強度非常低(最好是0 )、磁芯不會飽和,磁芯中的渦流、磁性質量損耗等也不會產生很大。 能夠為高性能磁平衡電流傳感器需要選擇合適的磁性主體材料和回路組件。將適當的負載電阻連接到霍爾電流傳感器輸出電路上,形成霍爾電壓傳感器;魻栯娏鱾鞲衅鞯奶攸c是可以實現電流的“無電位”檢測。這意味著測量電路可以檢測電流,而無需接入由磁場配合的測量電路。 因此,電路輸出電路完全隔離。 在檢測過程中,被測電路狀態與檢測電路狀態互不影響。 霍爾電流傳感器可以檢測到從流到100 khz的各種電流(響應時間精心設計制作可高達MHZ級 ),從而將響應時間縮短到1μs。由于這些優勢,霍爾的電流傳感器被廣泛使用。


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