常有客戶說需要一個0.1%精度的電流鉗鉴象,但是很遺憾目前沒有這么高精度的電流鉗膊护。下面我們了解一下電流傳感器/互感器的知識萤考,便于大家選型和植。
通常的電流傳感器/互感器是把大電流轉換為同頻同相的小電流以便于測量或實現(xiàn)隔離固鹏。根據(jù)不同的變換原理,一般有基于電磁感應原理铅夷、霍爾效應鹰个、磁通門這幾種技術的電流傳感器/互感器。
一场暮、電流互感器
電流互感器類似于一個初級匝數(shù)很少骏拱,次級匝數(shù)較多的變壓器。理想情況下初次級電流之比與匝數(shù)比成反比擎骄,電流變換比例以初次級額定電流標注且仔,例如“300A/5A”伸畅,表示被測電流為額定值300A時輸出電流為5A。由于初次級線圈均存在漏感和電阻凹蜂,以及勵磁電流馍驯、鐵芯磁化曲線非線性,會導致互感器產生比值誤差和相位誤差玛痊。用于計量計費的互感器準確度一般為0.1~1級汰瘫。由互感器原理可知,它是不能測量直流電流的擂煞,通常設計為工頻測量混弥,準確度為工頻下的參數(shù),帶寬較窄对省,不適合用于諧波分析和非正弦測量蝗拿。使用電流互感器一定注意不能將次級開路,否則將會產生高壓危及人身和設備安全蒿涎。
二哀托、電流鉗
電流鉗內的鐵芯分成兩部分,避免斷開被測回路劳秋,非常便于測量且使用很廣泛仓手。有基于電磁感應原理和霍爾效應兩種類型。
基于電磁感應原理的電流鉗與互感器一樣玻淑,鐵芯被分成兩部分董纺,閉合時兩部分鐵芯需要緊密結合,有些電流鉗次級連接了電阻輸出為電壓信號宫氛,沒有內部電阻的輸出為電流信號吆律。受到兩部分鐵芯閉合程度的影響,電流鉗精度通常比互感器差纸藕。同樣地基于電磁感應的電流鉗也只能測量交流臣锣。
基于霍爾效應的電流鉗在鐵芯中加工一個氣隙放置霍爾元件。利用霍爾元件測量氣隙中的磁感應強度冗炊,根據(jù)控制方式不同,有開環(huán)和閉環(huán)兩種類型垒某。開環(huán)霍爾型使用線性度較好的霍爾元件知援,霍爾元件輸出電壓正比于被測電流。閉環(huán)霍爾型使用零磁通技術慈琼,鐵芯上有補償線圈星自。當初級有被測電流在鐵芯中產生磁通時,霍爾元件檢測鐵芯中的磁感應強度芋沽,通過負反饋將此誤差電壓轉換為電流驅動補償線圈塑崖,抵消鐵芯中的磁通七冲,最終被測電流與補償線圈產生的磁通量大小一致方向相反,通過測量補償線圈的電流即可按照匝數(shù)比換算出被測電流规婆。
開環(huán)和閉環(huán)霍爾型電流鉗都可以測量直流和交流澜躺。開環(huán)霍爾受鐵芯非線性和霍爾元件溫度特性等影響,精度和線性度都較差抒蚜,但成本低掘鄙。閉環(huán)霍爾對霍爾元件的線性度依賴較小,鐵芯工作在零磁通下嗡髓,因此精度比開環(huán)的高操漠。但是電流鉗存在活動鐵芯閉合程度不理想問題,幾乎沒有等于優(yōu)于0.1%的饿这,能夠做到1%已經是很高的指標浊伙。霍爾元件需要提供工作電壓长捧,因此這兩種電流鉗都要供電吧黄,閉環(huán)霍爾需要驅動補償線圈耗電更大。
三订薛、閉口式電流傳感器
通常與霍爾型電流鉗一樣竖沦,也有開環(huán)和閉環(huán)霍爾兩種類型,輸出為電流或電壓信號窑赂。由于閉口形式舍屠,比相同類型的電流鉗精度高。
另外有利用磁通門技術的電流傳感器圃活,精度優(yōu)于0.05%胸牲,甚至達到12ppm,但是這種類型傳感器非常昂貴并且很脆弱归鲸。在使用中一旦未給傳感器供電情況下蝉蛙,通有被測電流,會造成傳感器損壞定桃。
四傅笨、電流傳感器/互感器與功率分析儀連接
PA5000功率分析儀電流測量有直接輸入和傳感器輸入兩組端口,當使用的傳感器/互感器輸出為電流信號時何别,接入到PA5000的電流直接輸入端口篮啦,根據(jù)所用傳感器/互感器正確設置PA的“CT”比例系數(shù),如300A/5A挥萌,則CT=300A/5A=60绰姻。
當使用的電流傳感器/電流互感器輸出為電壓信號時,接入到PA5000的外部傳感器端口(BNC接口)引瀑,根據(jù)所用傳感器/互感器正確設置PA的“傳感器比率”狂芋,單位為mV/A榨馁,如電流鉗參數(shù)為1000A轉換為1V,則傳感器比率設為1mV/A帜矾。
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