電流檢測方法-韋克威-精度高達0.2%
電流檢測方法:感應電流的最常見方法是電阻分流,霍爾效應和感應。
電阻分流
電阻分流器是經過校準的電阻器,位于電流路徑中,根據以下條件產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。該輸出必須由單獨的傳感器調節成過程信號,例如4-20mA或觸點閉合。
不幸的是,該分流器存在嚴重的操作問題和潛在的安全隱患。分流電阻器的兩側均處于線路電壓,這實際上意味著將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人員造成嚴重傷害。
由于它本質上是電阻器,因此通常認為分流器是最便宜的解決方案。盡管實際上它是一種低成本的設備,但信號調節器必須能夠承受480 VAC的電壓,并且非常昂貴。電阻分流器的安裝和運行成本進一步限制了其使用。安裝此設備需要切斷并重新端接載流導體,這是一項昂貴且耗時的提議。此外,由于分流器在被監視的電路中是固定的電壓降(插入阻抗),因此會產生熱量并浪費能量。該分流器僅適用于直流電流測量和低頻交流電測量(<100 Hz)。
霍爾效應電流傳感器
霍爾效應和感應是非接觸技術,其原理是對于給定的電流,在載流導體周圍會產生比例磁場。兩種技術都可以測量這種磁場,但是具有不同的傳感方法(見圖1)。
霍爾效應傳感器包括三個基本組件:內核,霍爾效應器件和信號調理電路。電流導體穿過導磁芯,使導體的磁場集中。霍爾效應器件小心地安裝在鐵芯上的小縫隙中,與集中磁場成直角。一架飛機中的恒定電流會激發它。當通電的霍爾器件暴露于鐵心的磁場中時,會產生電位差(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或觸點閉合。
由于霍爾傳感器與監控電壓完全隔離,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行準確且可重復的測量。霍爾效應傳感器比傳統的回路供電的兩線制系統需要更多的能量。隨后,大多數霍爾傳感器是三線或四線設備。
感應式傳感器
感應傳感器由繞線芯和信號調節器組成。電流導體穿過磁導芯,該磁導芯放大了導體的磁場。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,然后再變回。膨脹和收縮的磁場在繞組中感應出電流。這是支配所有變壓器的原理。
載流導體通常稱為初級,芯線繞組稱為次級。次級電流被轉換為電壓,并被調節以輸出過程級信號,例如4-20mA或觸點閉合。電感式感測可提供高精度和寬量程比,并且輸出信號與監視的電壓固有地隔離。這種隔離可確保人員安全,并在被監視的電路上產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的范圍內工作,盡管某些單位可以在千赫茲范圍內工作。設計良好的電感式傳感器可以配置為兩線制設備,以降低安裝成本。