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電流的多種應用—電流傳感技術的詳細分類介紹

更新時間:2022-06-13 點擊次數:1885

前幾天簡單的整理了電流的一些基礎知識,對于其的形成和簡稱大家都了解過了,那么今天是一篇關于電流傳感技術的分類介紹!不知道什么場合選用適合方法測量的可翻看?測量電流的多種方式—不同場合相應的測量指南方針來啦!現在開啟今天的學習吧。







電流的形成


在此之前先了解下什么是電流——電流是指在電導體或是空間內移動的帶電粒子流(如電子及離子。其是利用一個區域的凈電荷流動速率來衡量的。移動的粒子可以簡稱為電荷載流子,依據導體的不同,它可能是幾種粒子中的一種。在電路中,電荷載流子一般是利用導線進行移動的電子。


測量單位用安培表示,符號為 I。演示圖如下所示:


電流演示圖.png




電流傳感技術


電流傳感技術能夠檢測電流且將其轉換為可觀察的形式。在電氣工作中,電流傳感技術則是應用在測量電流的多種技術中的任何一種。電流的測量范圍從皮安至上萬安。對電流傳感技術的選擇取決于要求,譬如大小、精度、帶寬、成本、耐用性、隔離度以及尺寸等等的因素。電流值能夠通過儀器直接顯示,同樣也可轉換為數字形式以供監測以及控制系統使用





關于電流傳感技術的分類


01
非隔離絕緣

p分流電阻---AC+DC


02
隔離絕緣

p基于法拉第定律的電流傳感技術---AC
電流互感器
羅氏線圈

p磁場傳感技術---AC+DC
霍爾效應
磁通門傳感器
磁阻式


隔離絕緣.png



關于電流傳感技術的分類—分類電阻


電流傳感的常見/簡單方法是采用分流電阻。分流電阻兩端的電壓降和其電流互成正比,其方法的優點是成本較低。





基于法拉第定律的電流傳感技術


法拉第感應定律中關于電流傳感技術的理解:在閉合電路中感應的總電動勢與連接電路的總磁通量的時間變化率互成正比,已廣泛應用在電流傳感技術中。


基于法拉第定律傳感技術的兩種主要傳感設備是電流互感器(CT)和羅氏線圈。


法拉第定律.png


01
電流互感器

考慮到變壓器原理,可將較高的一次電流轉換為較小的二次電流,在高交流電流測量系統中經常使用。但是此設備是無源設備,所以實際中是不需要額外的驅動電路。



02
羅氏線圈

Rogowski線圈是用于測量交流電(AC)的電氣設備。同樣其也可以測量高速瞬態,脈沖電流或正弦電流。Rogowski線圈的名字是以德國物理學家Walter Rogowski的名字來命名的。Rogowski線圈是均勻纏繞的線圈,匝數為N,橫截面積A恒定。Rogowski線圈中沒有金屬芯。空芯線圈放置在導體周圍,由電流產生的磁場在線圈中感應出與電流變化率成比例的電壓。該電壓被積分,產生與電流成比例的輸出。


羅氏線圈.png



磁場傳感技術


01
霍爾效應

霍爾效應傳感器是基于霍爾效應的設備,其由外部磁場激活。在此類通用設備中,霍爾傳感器感測由磁系統產生的磁場。此系統利用輸入接口響應要檢測的量(電流、溫度、位置、速度等)。霍爾元件是基本的磁場傳感器。其通過信號調理以便于輸出可用于大多數應用。由一次電流(Ip)產生的磁通量會集中在磁路中,并使用霍爾器件進行測量。除此之外,對霍爾器件的輸出進行信號調理,以提供一次電流的精確表示。同時可分為開環和閉環兩種技術類型。




霍爾效應-2.png






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