開口式霍爾電流傳感器,一般以開環(huán)原理的霍爾電流傳感器為主,也就是說,是霍爾直測(cè)式,直接通過砷化鎵的霍爾芯片感應(yīng)放大而獲得的模擬量信號(hào)。
霍爾的敏感度,和本身的精度都是沒有問題的,難點(diǎn)就是開口式。
不是說開口式的精度就無法保障,是因?yàn)殚_口部分是磁芯材料,開口加大了漏磁,減小了霍爾聚磁能力和抗干擾能力,且不說外界的干擾,僅一個(gè)地磁就對(duì)傳感器影響很大。
這些問題都是客觀存在的,無法解決的,也是開口式霍爾的缺陷,但是這些問題在使用方法上,和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上可以得到一定的改善:。
傳感器一旦安裝到位,干擾源和漏磁等的影響是相對(duì)恒定的,給傳感器帶來蕞大的問題其實(shí)是安裝。
開口部分的重復(fù)性是最大的考驗(yàn),電流傳感器比如我們出廠時(shí),是在閉合后調(diào)試,校準(zhǔn)的,當(dāng)產(chǎn)品出廠后,客戶在使用過程中,一定會(huì)打開磁環(huán),通過一次電流,再次閉合,盡管螺絲等緊固件是相同的,但是力量等等就會(huì)有差異,因?yàn)檫@類傳感器的信號(hào)是經(jīng)過放大處理的,所以這種機(jī)械部位的重復(fù)性帶來的誤差也會(huì)成倍的增加,這是給傳感器的精度帶來的蕞大的考驗(yàn)。
既然知道了誤差的主要來源,就會(huì)有解決的方案,方案也很簡(jiǎn)單,那就是在現(xiàn)場(chǎng)安裝完后,第一次使用,進(jìn)行零點(diǎn)的校準(zhǔn),如果有條件也可以進(jìn)行線性的校準(zhǔn),這樣精度就可以得到保證,我們通過長(zhǎng)期大量的測(cè)試,普通的開口式,如果在加零點(diǎn)和線性校準(zhǔn)后可以實(shí)現(xiàn)0.2-0.3%的精度。
如果傳感器在使用過程中還會(huì)再次或者多次打開,只要是打開電流傳感器過磁環(huán),那就在使用前再進(jìn)行一次校準(zhǔn)即可。
傳感器的精度在客戶的使用端體現(xiàn)的最為明顯,但是這個(gè)校準(zhǔn)工作相對(duì)比較麻煩,一般工程師不愿反復(fù)校準(zhǔn)。
以上我們說的是對(duì)開口式傳感器精度有要求的情況下的補(bǔ)償方法,如果對(duì)精度的要求不高,1-5%之間,不用校準(zhǔn)。
霍爾的閉環(huán)傳感器在使用一段時(shí)間后,校準(zhǔn)好的零點(diǎn)會(huì)發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象我們稱之為充磁,造成充磁的原因很多,主要有以下有兩個(gè)方面:。
1,在選擇閉環(huán)傳感器的時(shí)候,額定電流相當(dāng)關(guān)鍵,被測(cè)電流的峰值一定要在傳感器的測(cè)量范之內(nèi),閉環(huán)的霍爾電流傳感器又叫磁平衡式電流傳感器,當(dāng)里面的反向線圈和磁芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)不平衡了,就會(huì)發(fā)生充磁現(xiàn)象,即峰值電流過大,長(zhǎng)假使用就會(huì)發(fā)電流傳感器生校準(zhǔn)好的零點(diǎn)發(fā)生偏置。
2,閉環(huán)的霍爾電流傳感器在使用中一定要切記,先供電再加負(fù)載(通過電流),或者同時(shí),如果沒有給傳感器供電,而直接加負(fù)載進(jìn)去,就會(huì)發(fā)生充磁現(xiàn)象。
充磁只是零點(diǎn)發(fā)生偏置,對(duì)線性度沒有影響,因?yàn)槭浅醮渭?jí)高度隔離,因此傳感器也不會(huì)損壞。
發(fā)生充磁后的解決方案:。
1,在給傳感器不供電的情況下,加較大的反向電流(大于或等于額定電流值)一分鐘,即可回到原來狀態(tài),剩磁是無法完全消除的,但是消磁后,會(huì)回到零點(diǎn)校準(zhǔn)前的狀態(tài)。
2,不消磁,反而在傳感器不供電的情況下,加正向電流,大于或等于額定電流一分鐘,主動(dòng)進(jìn)行磁飽和,然后在軟件里進(jìn)行二次零點(diǎn)校準(zhǔn),這種方法呀麻煩一點(diǎn),但是可以解決問題。
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