电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

什么是电流传感器

 

电流传感器

 

电流传感器也称磁传感器,可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等,在我们生活中都用到很多磁传感器,比如说电脑硬盘、指南针,家用电器等等。

 

小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步,为了自动检测和显示电流,并在过流、过压等危险情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制,具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势,检测电流或电压的传感器应运而生并在我国逐渐受到广大电源设计者的青睐。

 

电流传感器是工作原理

霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理(闭环)和霍尔直测式(开环)两种基本原理。

 

开环电流传感器的原理:原边电流 IP 产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中,霍尔元件固定在很小的气隙中,对磁通进行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后,副边输出与原边波形一致的跟随输出电压,此电压能够精确反映原边电流的变化。

 

霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流,从直流电到几十千赫兹的交流电,其所依据的工作原理主要是霍尔效应。

 

当原边导线经过电流传感器时,

原边电流 IP 会产生磁力线,

原边磁力线集中在磁芯周围,

内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压,

电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流 IS,

并存在以下关系式:

(1)

其中,IS—副边电流;

IP—原边电流;

NP—原边线圈匝数;

NS—副边线圈匝数;

NP/NS—匝数比,一般取 NP=1。

电流传感器的输出信号是副边电流 IS,它与输入信号(原边电流 IP)成正比,IS 一般很小,只有 100~400mA。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。

 

电流传感器的作用

电流传感器应用于风力发电:风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为 2.74×109GW,其中可利用的风能为 2×107GW,比地球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。风很早就被人们利用 -- 主要是通过风车来抽水、磨面等,而新世纪,人们感兴趣的是如何利用风来发电,以及如何才能发电量最大化。电流传感器作为主要的检测元件,在其中起到至关重要的作用 。