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- 【导读】1.1电压传感器的的工作原理 ABB公司的电压传感器所依据的工作原理主要是霍尔效应。如图1,当原边导线经过电压传感器时,原边电流IP会产生磁力线①,原边磁力线集中在磁芯②周围,内...
1.1电压传感器的的工作原理
ABB公司的电压传感器所依据的工作原理主要是霍尔效应。如图1,当原边导线经过电压传感器时,原边电流IP会产生磁力线①,原边磁力线集中在磁芯②周围,内置在磁芯气隙中的霍尔电极③可产生和原边磁力线①成正比的大小仅几毫伏的电压,电子电路④可把这个微小的信号转变成副边电流IS⑤,副边电流IS乘以副边线圈匝数NS就等于原边电流IP乘以原边线圈匝数NP,即:
NP×IP=NS×IS或者IS=IP×NP/NS
其中,NP/NS叫匝数比,而且一般有NP=1
电压传感器的输出信号是副边电流IS,在任何时候,它总与输入信号(原边电流IP)成正比,IS一般很小。如果输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。
比如,对EM010型的电压传感器,其IS一般只有50mA。通过测量副边电流IS后可求出原边电流IP,再通过UP=(RE+RP)IP(参见图)使可求出所欲求的电压。
图1电压传感器的工作原理
2.2电压传感器的特性参数ABB公司电压传感器的特性参数与电流传感器的特性参数基本相同,用户可以查看文献[2],本文主要将文献[2]中未讲到的特性参数补充如下:
(1)温度特性
温度是传感器的基本特性之一,ABB公司的电压传感器所说的温度有工作温度和贮存温度两个。其中工作温度(或使用温度)是指传感器正常工作时的温度,它的大小对电流额定值、可靠性、Zda测量范围、测量精度等都有影响。ABB公司的传感器,其所有特性都是在工作温度范围内给出的,当在工作温度内使用时,所有特性都能保证。而贮存温度则指传感器必须保存在其所规定的温度范围内,超过了这个范围,传感器就不能正常使用。注意每种型号的传感器,工作温度和贮存温度都可能不同,比如,VS型电压传感器的工作温度是-40℃~+85℃之间,而贮存温度为-50℃~+90℃。图2给出的是电压传感器霍尔电压与环境温度的变化关系。
图2霍尔电极电压与环境温度的关系曲线
(2)延迟特性ABB公司的电压传感器,其延迟时间低于1us,所以测量值可以快速跟踪原边电压的真实变化情况(见图3)。
图3延迟时间曲线
(3)频率特性ABB公司的传感器有很好的频率特性。图4给出了ABB公司某种电压传感器的频率响应曲线。从图中可看出,在-1dB处,精度仍可达到10%。当原边电压在其工作频率范围内变化时,传感器总是在它的Z佳工作点工作。事实上,在此频率前后,传感器都能正确响应原边电压的变化。一般额定值较大的传感器比额定值小的传感器相比,传感器的频率响应范围要窄。
图4电压传感器频率响应曲线
3电压传感器的安装接法ABB公司的电压传感器主要有三种型号:分别为VS50B-VS1500B、VS2000B-VS4200B,EM010型,参见图5。
图BB公司三种电压传感器的外形结构
ABB公司的电压传感器(包括电流传感器)的测量端一般有三个端,其接口通常有“Molex、JST、ULcable”三种类型,Z常见的是Molex型。注意图5中的电压传感器,除测量端外,它有两个电极(HT+、HT-),限于篇幅,电压传感器的实际接线方法我们仅举两例。例如使用VS1000B型电压传感器,对电压差为1000V,电压和也为1000V的电压,其接法可如图6(a)所示,对于电压差为1000V,而电压和则为200V的电压测量,其接法可如图6(b)所示。
图6电压传感器的安装接线
安装时也要注意温度对传感器的影响,传感器应尽量安装在利于散热的场合;如果环境只能用垂直安装方式,则必须选择产品型号末尾后有“V”字标志的传感器,其它注意事项和各种型号的传感器外型尺寸请电联上海维特锐和ABB公司产品目录。更多的产品信息请电联上海维特锐龙工
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- 2004-09-17 09:23:13
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