[實(shí)用新型]一種基于發(fā)熱片的光纖光柵電流傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201320597583.1 | 申請日: | 2013-09-26 |
| 公開(公告)號(hào): | CN203658436U | 公開(公告)日: | 2014-06-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 文繼華;朱月紅;亢俊健;梁萍;肖震霞 | 申請(專利權(quán))人: | 石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院 |
| 主分類號(hào): | G01R19/00 | 分類號(hào): | G01R19/00 |
| 代理公司: | 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100 | 代理人: | 董金國;張素靜 |
| 地址: | 050031 河北省石家莊市槐*** | 國省代碼: | 河北;13 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 發(fā)熱 光纖 光柵 電流傳感器 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種電流傳感器,具體涉及一種基于發(fā)熱片的光纖光柵電流傳感器。?
背景技術(shù)
現(xiàn)有的電流傳感器均為基于閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流傳感器,利用了原邊導(dǎo)線的電磁場原理。霍爾效應(yīng)是指當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時(shí),原邊電流IP會(huì)產(chǎn)生磁力線①,原邊磁力線集中在磁芯②周圍,內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電極③可產(chǎn)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(gè)微小的信號(hào)轉(zhuǎn)變成副邊電流IS⑤,并存在以下關(guān)系式,?
電流傳感器的主要計(jì)算公式如下:
NPIP=NSIS;?計(jì)算原邊或副邊
VM=RMI;?計(jì)算測量電壓
VS=RSIS;?計(jì)算副邊電壓
VA=e+VS+VM;?計(jì)算供電電壓
其中,e是二極管內(nèi)部和晶體管輸出的壓降,不同型號(hào)的傳感器有不同的e值。這里僅以ES300C為例,這種傳感器的匝數(shù)比NP/NS=1/2000、標(biāo)準(zhǔn)額定電流值IPN=300A?rms?、供電電壓VA的范圍為±12V~±20V(±5%)、副邊電阻RS=30Ω?,在雙極性(±VA)供電,其傳感器測量量程>100A且無防止供電電源意外倒置的保護(hù)二極管的情況。如e=1V。在上述條件下給定供電電壓VA,計(jì)算測量電壓VM和測量電阻RM,假設(shè):供電電壓VA=±12-15V
根據(jù)上述公式得:
測量電壓VM=9.5V;
測量電阻RM=VM/IS?=63.33Ω;
副邊電流IS=0.15A。
所以當(dāng)我們選用63.33Ω的測量電阻時(shí),在傳感器滿額度測量時(shí),其輸出電流信號(hào)為0.15A?,測量電壓為9.5V。?
其中,IS—副邊電流;?
IP—原邊電流;
NP—原邊線圈匝數(shù);
NS—副邊線圈匝數(shù);
RS-副邊電阻;
RM-原邊電阻;
NP/NS—匝數(shù)比;
電流傳感器的輸出信號(hào)是副邊電流IS,它與輸入信號(hào)(原邊電流IP)成正比,IS一般很小,只有100~400mA。如果輸出電流經(jīng)過測量電阻RM,則可以得到一個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的輸出電壓信號(hào)。
因此現(xiàn)有的電流傳感器不可避免的受到外部電磁場干擾,如:?
<1>傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化;
<2>外部導(dǎo)線與傳感器的距離、外部導(dǎo)線的形狀、位置和傳感器內(nèi)霍爾電極的位置;
<3>安裝傳感器所使用的材料有無磁性;
<4>所使用的電流傳感器是否屏蔽;
<5>電磁兼容性。
電磁兼容性EMC(Electro-Magnetic?Compatibility?),是研究電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作而又互不干擾,達(dá)到“兼容”狀態(tài)的一門學(xué)科。空間電磁環(huán)境的惡化越來越容易使電子元器件之間因互不兼容而引發(fā)系統(tǒng)的誤動(dòng)作,因此電工、電子設(shè)備電磁兼容性檢測極有必要。?
因此,在現(xiàn)有的電流傳感器不能避免外部電磁場對檢測結(jié)果的干擾時(shí),就有必要開發(fā)出一種可以適用于有磁場干擾的環(huán)境下電流的檢測,尤適于在強(qiáng)磁場下的,并可有效增加檢測準(zhǔn)確性的新型電流檢測裝置。?
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以避免外部電磁干擾,具有廣泛環(huán)境適應(yīng)性,有效提高檢測精確度,測量穩(wěn)定的基于發(fā)熱片的光纖光柵電流傳感器。?
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