Kanuni ya msingi na njia ya matumizi ya Sensor ya sasa ya Hall na voltage na transmitter

1. Kifaa cha ukumbi

 

 

Kifaa cha ukumbi ni aina ya kubadilisha fedha ya magnetoelectric iliyofanywa kwa vifaa vya semiconductor.Ikiwa IC ya sasa ya udhibiti imeunganishwa kwenye mwisho wa ingizo, uga wa sumaku B unapopitia uso wa hisi wa kifaa, VH ya uwezo wa Ukumbi huonekana kwenye mwisho wa pato.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-1.

 

 

Ukubwa wa VH yenye uwezo wa Jumba ni sawia na bidhaa ya udhibiti wa IC ya sasa na msongamano wa sumaku B, yaani, VH = khicbsin Θ

 

 

Sensor ya sasa ya Hall inafanywa kulingana na kanuni ya sheria ya Ampere, yaani, shamba la magnetic sawia na sasa linazalishwa karibu na conductor ya sasa ya kubeba, na kifaa cha ukumbi kinatumiwa kupima uwanja huu wa magnetic.Kwa hiyo, kipimo kisicho na mawasiliano cha sasa kinawezekana.

 

 

Pima kwa njia isiyo ya moja kwa moja mkondo wa kondakta anayebeba sasa kwa kupima uwezo wa Ukumbi.Kwa hiyo, sensor ya sasa imepata uongofu wa kutengwa kwa umeme wa magnetic umeme.

 

 

2. Kanuni ya kugundua DC ya Ukumbi

 

 

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-2.Kwa sababu mzunguko wa sumaku una uhusiano mzuri wa mstari na pato la kifaa cha ukumbi, ishara ya voltage U0 pato na kifaa cha ukumbi inaweza kuonyesha kwa njia isiyo ya moja kwa moja saizi ya kipimo cha sasa cha I1, ambayo ni, I1 ∝ B1 ∝ U0.

 

 

Tunarekebisha U0 kuwa sawa na 50mV au 100mV wakati kipimo cha sasa cha I1 ni thamani iliyokadiriwa.Hii hufanya utambuzi wa ukumbi wa moja kwa moja (hakuna ukuzaji) kitambuzi cha sasa.

 

 

3. Kanuni ya fidia ya sumaku ya ukumbi

 

 

Mzunguko mkuu wa msingi una kipimo cha sasa cha I1, ambacho kitazalisha flux ya sumaku Φ 1. Fluji ya sumaku inayotokana na I2 ya sasa iliyopitishwa na coil ya fidia ya sekondari Φ 2 kudumisha usawa wa sumaku baada ya fidia, na kifaa cha ukumbi ni daima katika jukumu la kugundua sifuri ya sumaku. mtiririko.Hivyo inaitwa Hall magnetic fidia sensor sasa.Hali hii ya juu ya kanuni ni bora kuliko modi ya kanuni ya ugunduzi wa moja kwa moja.Faida zake bora ni wakati wa majibu ya haraka na usahihi wa juu wa kipimo, ambacho kinafaa hasa kwa ugunduzi wa sasa dhaifu na ndogo.Kanuni ya fidia ya sumaku ya Hall imeonyeshwa kwenye Mchoro 1-3.

 

 

Kielelezo 1-3 kinaonyesha: Φ 1= Φ mbili

 

 

I1N1=I2N2

 

 

I2=NI/N2·I1

 

 

Wakati fidia ya sasa I2 inapita kupitia upinzani wa kupima RM, inabadilishwa kuwa voltage katika ncha zote mbili za RM.Kama sensor, pima voltage U0, ambayo ni, U0 = i2rm

 

 

Kulingana na kanuni ya fidia ya sumaku ya Hall, sensor ya sasa iliyo na pembejeo iliyokadiriwa kutoka kwa vipimo vya mfululizo hufanywa.

 

 

Kwa sababu sensor ya sasa ya fidia ya magnetic inapaswa kujeruhiwa na maelfu ya zamu za coil ya fidia kwenye pete ya magnetic, gharama huongezeka;Pili, matumizi ya sasa ya kufanya kazi pia huongezeka sawia;Walakini, ina faida za usahihi wa juu na majibu ya haraka kuliko ukaguzi wa moja kwa moja.

 

 

4. Sensor ya voltage ya fidia ya magnetic

 

 

Ili kupima sasa ndogo ya kiwango cha Ma, kulingana na Φ 1 = i1n1, kuongeza idadi ya zamu ya N1 pia inaweza kupata flux ya juu ya magnetic Φ 1. Sensor ndogo ya sasa iliyofanywa na njia hii inaweza kupima sio tu Ma ngazi ya sasa, lakini pia voltage.

 

 

Tofauti na sensor ya sasa, wakati wa kupima voltage, vilima vya zamu nyingi kwenye upande wa msingi wa sensor ya voltage huunganishwa kwa safu na kizuizi cha sasa cha R1, na kisha kuunganishwa kwa sambamba na kipimo cha voltage U1 ili kupata I1 ya sasa sawia na. voltage kipimo U1, kama inavyoonekana katika Mchoro 1-4.

 

 

Kanuni ya upande wa sekondari ni sawa na ile ya sensor ya sasa.Wakati fidia ya sasa I2 inapita kupitia upinzani wa kupima RM, inabadilishwa kuwa voltage katika ncha zote mbili za RM kama voltage ya kupima U0 ya sensor, yaani, U0 = i2rm.

 

 

5. Pato la sensor ya sasa

 

 

Sensor ya sasa ya kugundua moja kwa moja (isiyo ya kukuza) ina voltage ya pato la juu la impedance.Katika maombi, kizuizi cha mzigo kinapaswa kuwa zaidi ya 10k Ω.Kwa kawaida, voltage yake ya pato iliyosimamishwa ya ± 50mV au ± 100mV huimarishwa hadi ± 4V au ± 5V kwa amplifier ya uwiano wa pembejeo tofauti.Kielelezo 5-1 kinaonyesha mizunguko miwili ya vitendo kwa ajili ya kumbukumbu.

 

 

(a) Kielelezo kinaweza kukidhi mahitaji ya jumla ya usahihi;(b) Grafu ina utendakazi mzuri na inafaa kwa matukio yenye mahitaji ya juu ya usahihi.

 

 

Sensor ya sasa iliyoimarishwa ya kugundua moja kwa moja ina voltage ya pato la juu la impedance.Katika programu, kizuizi cha mzigo kinapaswa kuwa kikubwa kuliko 2K Ω.

 

 

Fidia ya sumaku ya sasa, sasa ya sasa ya fidia ya sumaku na sensorer za voltage ni aina ya pato la sasa.Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu 1-3 kwamba mwisho wa "m" umeunganishwa na usambazaji wa nguvu "O"

 

 

Terminal ni njia ya I2 ya sasa.Kwa hiyo, pato la ishara kutoka mwisho wa "m" wa sensor ni ishara ya sasa.Ishara ya sasa inaweza kupitishwa kwa mbali katika masafa fulani na usahihi unaweza kuhakikishwa.Inapotumika, upinzani wa kupimia RM unahitaji tu kuundwa kwenye kiolesura cha kifaa cha pili au paneli ya udhibiti wa terminal.

 

 

Ili kuhakikisha kipimo cha usahihi wa hali ya juu, tahadhari inapaswa kulipwa kwa: ① usahihi wa upinzani wa kipimo kwa ujumla huchaguliwa kama upinzani wa filamu ya chuma, kwa usahihi wa ≤± 0.5%.Tazama Jedwali 1-1 kwa maelezo zaidi.② kipenyo cha pembejeo ya mzunguko wa chombo cha sekondari au bodi ya kudhibiti terminal inapaswa kuwa zaidi ya mara 100 kuliko upinzani wa kipimo.

 

 

6. Uhesabuji wa voltage ya sampuli na upinzani wa kupima

 

 

Kutoka kwa formula iliyopita

 

 

U0=I2RM

 

 

RM=U0/I2

 

 

Ambapo: U0 - voltage kipimo, pia inajulikana kama sampuli voltage (V).

 

 

I2 - sasa ya fidia ya coil ya sekondari (a).

 

 

RM - upinzani wa kipimo (Ω).

 

 

Wakati wa kuhesabu I2, pato la sasa (thamani ya ufanisi) I2 inayolingana na kipimo cha sasa (thamani ya ufanisi) I1 inaweza kupatikana kutoka kwa jedwali la vigezo vya kiufundi vya sensor ya sasa ya fidia ya magnetic.Ikiwa I2 itabadilishwa kuwa U0 = 5V, angalia Jedwali 1-1 kwa uteuzi wa RM.

 

 

7. Uhesabuji wa hatua ya kueneza na * kipimo kikubwa cha sasa

 

 

Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu 1-3 kwamba mzunguko wa pato la sasa I2 ni: v+ → Mtoza Emitter ya amplifier ya mwisho ya nguvu → N2 → RM → 0. Upinzani sawa wa mzunguko unaonyeshwa kwenye Mchoro 1-6.(mzunguko wa v- ~ 0 ni sawa, na ya sasa ni kinyume)

 

 

Wakati pato la sasa i2 * ni kubwa, thamani ya sasa haitaongezeka tena na ongezeko la I1, ambalo linaitwa hatua ya kueneza ya sensor.

 

 

Hesabu kulingana na formula ifuatayo

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM

 

 

Ambapo: V + - usambazaji wa nguvu chanya (V).

 

 

Vces - Kueneza kwa Mtoza Voltage ya bomba la nguvu, (V) kwa ujumla ni 0.5V.

 

 

RN2 - Upinzani wa ndani wa DC wa coil ya sekondari (Ω), angalia jedwali 1-2 kwa maelezo.

 

 

RM - upinzani wa kipimo (Ω).

 

 

Inaweza kuonekana kutoka kwa hesabu kwamba hatua ya kueneza inabadilika na mabadiliko ya upinzani uliopimwa RM.Wakati upinzani uliopimwa RM imedhamiriwa, kuna uhakika wa kueneza.Kokotoa * kipimo kikubwa cha sasa i1max kulingana na fomula ifuatayo: i1max = i1/i2 · i2max

 

 

Wakati wa kupima AC au mapigo, wakati RM imedhamiriwa, hesabu * kubwa kipimo cha sasa i1max.Ikiwa thamani ya i1max ni ya chini kuliko thamani ya kilele cha mkondo wa AC au chini kuliko amplitude ya mpigo, itasababisha upunguzaji wa umbo la mawimbi au kizuizi cha amplitude.Katika kesi hii, chagua RM ndogo ya kutatua.

 

 

8. Mfano wa hesabu:

 

 

Mfano 1

 

 

Chukua sensor ya sasa lt100-p kama mfano:

 

 

(1) Kipimo kinahitajika

 

 

Iliyokadiriwa sasa: DC

 

 

* Kiwango cha juu cha sasa: DC (muda wa kupakia kupita kiasi ≤ dakika 1 / saa)

 

 

(2) Angalia juu ya meza na ujue

 

 

Voltage ya kufanya kazi: voltage iliyoimarishwa ± 15V, upinzani wa ndani wa coil 20 Ω (tazama jedwali 1-2 kwa maelezo)

 

 

Pato la sasa: (thamani iliyokadiriwa)

 

 

(3) Voltage ya sampuli inayohitajika: 5V

 

 

Hesabu ikiwa kipimo cha sasa na voltage ya sampuli inafaa

 

 

RM=U0/I2=5/0.1=50(Ω)

 

 

I2max(V+)-VCES/RN2+RM=15-0.5/20+50=0.207(A)

 

 

I1max=I1/I2·I2max=100/0.1 × 0.207=207(A)

 

 

Inajulikana kutokana na matokeo ya hesabu hapo juu kwamba mahitaji ya (1) na (3) yanatimizwa.

 

 

9. Maelezo na mfano wa sensor ya voltage ya fidia ya magnetic

 

 

Sensor ya voltage ya Lv50-p ina upinzani wa umeme wa msingi na wa pili ≥ 4000vrms (50hz.1min), ambayo hutumika kupima voltages za DC, AC na mapigo.Wakati wa kupima voltage, kulingana na ukadiriaji wa voltage, kizuizi cha kikomo cha sasa kinaunganishwa kwa safu kwenye terminal ya msingi + HT, ambayo ni, voltage iliyopimwa inapata sasa ya upande wa msingi kupitia kontena.

 

 

U1/r1 = I1, R1 = u1/10ma ​​(K Ω), nguvu ya upinzani inapaswa kuwa 2 ~ 4 mara kubwa kuliko thamani iliyohesabiwa, na usahihi wa upinzani unapaswa kuwa ≤± 0.5%.Kipinga cha nguvu cha jeraha cha waya cha R1 cha usahihi kinaweza kuagizwa na mtengenezaji.

 

 

10. Njia ya wiring ya sensor ya sasa

 

 

(1) Mchoro wa wiring wa ukaguzi wa moja kwa moja (hakuna amplification) sensor ya sasa inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-7.

 

 

(a) Kielelezo kinaonyesha muunganisho wa aina ya p (aina ya pini iliyochapishwa), (b) takwimu inaonyesha muunganisho wa aina ya C (aina ya plagi ya tundu), vn VN inawakilisha voltage ya pato la Hall.

 

 

(2) Mchoro wa wiring wa ukaguzi wa moja kwa moja wa sensor ya sasa iliyokuzwa imeonyeshwa kwenye Mchoro 1-8.

 

 

(a) Kielelezo ni muunganisho wa aina ya p, (b) kielelezo ni muunganisho wa aina ya C, ambapo U0 inawakilisha voltage ya pato na RL inawakilisha upinzani wa mzigo.

 

 

(3) Mchoro wa wiring wa sensor ya sasa ya fidia ya magnetic inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1-9.

 

 

(a) Kielelezo kinaonyesha muunganisho wa aina ya p, (b) takwimu inaonyesha muunganisho wa aina ya C (kumbuka kuwa pini ya tatu ya tundu la pini nne ni pini tupu)

 

 

Njia ya uunganisho wa pini ya bodi iliyochapishwa ya sensorer tatu hapo juu inalingana na njia ya mpangilio wa kitu halisi, na njia ya kuunganisha tundu la tundu pia inaambatana na njia ya mpangilio wa kitu halisi, ili kuepuka makosa ya wiring.

 

 

Juu ya mchoro wa wiring hapo juu, kipimo cha sasa cha I1 cha mzunguko mkuu kina mshale kwenye shimo ili kuonyesha mwelekeo mzuri wa sasa, na mwelekeo mzuri wa sasa pia umewekwa kwenye shell ya kimwili.Hii ni kwa sababu kihisi cha sasa kinaeleza kuwa mwelekeo mzuri wa kipimo cha sasa cha I1 ni wa polarity sawa na pato la I2 la sasa.Hii ni muhimu katika ugunduzi wa awamu tatu wa AC au wa njia nyingi za DC.

 

 

11. Ugavi wa nguvu ya kazi ya sensor ya sasa na ya voltage

 

 

Sensor ya sasa ni moduli inayotumika, kama vile vifaa vya ukumbi, vikuza sauti na mirija ya mwisho ya nguvu, ambayo yote yanahitaji usambazaji wa nguvu na matumizi ya nguvu.Kielelezo 1-10 ni mchoro wa vitendo wa kielelezo cha usambazaji wa umeme wa kawaida wa kufanya kazi.

 

 

(1) Terminal ya pato ya ardhi imeunganishwa katikati na electrolysis kubwa kwa kupunguza kelele.

 

 

(2) Uwezo kidogo wa UF, diode 1N4004.

 

 

(3) Transfoma inategemea matumizi ya nguvu ya sensor.

 

 

(4) Mkondo wa kufanya kazi wa kihisi.

 

 

Ukaguzi wa moja kwa moja (hakuna amplification) matumizi ya nguvu: * 5mA;Ugunduzi wa moja kwa moja wa matumizi ya nguvu ya amplification: * kubwa ± 20mA;Matumizi ya nguvu ya fidia ya magnetic: 20 + pato la sasa * Matumizi makubwa ya sasa ya kufanya kazi 20 + mara mbili ya sasa ya pato.Matumizi ya nguvu yanaweza kuhesabiwa kulingana na sasa ya kazi inayotumiwa.

 

 

12. Tahadhari kwa matumizi ya sensorer ya sasa na ya voltage

 

 

(1) Kihisi cha sasa lazima kichague ipasavyo bidhaa za vipimo tofauti kulingana na thamani iliyokadiriwa ya mkondo uliopimwa.Ikiwa sasa kipimo kinazidi kikomo kwa muda mrefu, itaharibu tube ya amplifier ya nguvu ya pole ya mwisho (ikimaanisha aina ya fidia ya sumaku).Kwa ujumla, muda wa mara mbili ya sasa ya upakiaji hauzidi dakika 1.

 

 

(2) Sensor ya voltage lazima iunganishwe na kizuia kikwazo cha sasa cha R1 katika safu kwenye upande wa msingi kulingana na maagizo ya bidhaa, ili upande wa msingi upate mkondo uliokadiriwa.Kwa ujumla, muda wa overvoltage mara mbili hautazidi dakika 1.

 

 

(3) Usahihi mzuri wa sensor ya sasa na ya voltage hupatikana chini ya hali ya ukadiriaji wa upande wa msingi, kwa hivyo wakati kipimo cha sasa ni cha juu kuliko thamani iliyopimwa ya sensor ya sasa, sensor kubwa inayolingana inapaswa kuchaguliwa;Wakati voltage iliyopimwa ni ya juu kuliko thamani iliyopimwa ya sensor ya voltage, upinzani wa kikwazo wa sasa unapaswa kurekebishwa.Wakati kipimo cha sasa ni chini ya 1/2 ya thamani iliyopimwa, ili kupata usahihi mzuri, njia ya zamu nyingi inaweza kutumika.

 

 

(4) Sensorer zenye insulation ya 3KV na kuhimili voltage zinaweza kufanya kazi kwa kawaida katika mifumo ya AC ya 1kV na chini na mifumo ya DC ya 1.5kV na chini kwa muda mrefu.Vihisi vya 6kV vinaweza kufanya kazi kwa kawaida katika mifumo ya AC ya 2KV na chini na mifumo ya DC ya 2.5KV na chini kwa muda mrefu.Kuwa mwangalifu usizitumie chini ya shinikizo kupita kiasi.

 

 

(5) Inapotumiwa kwenye vifaa vinavyohitaji sifa nzuri zinazobadilika, * ni rahisi kutumia basi moja ya alumini ya shaba na sanjari na kipenyo.Kubadilisha zamu ndogo au zaidi na kubwa kutaathiri sifa zinazobadilika.

 

 

(6) Inapotumiwa katika mfumo wa juu wa DC, ikiwa umeme wa kufanya kazi ni mzunguko wazi au mbaya kwa sababu fulani, msingi wa chuma utazalisha remanence kubwa, ambayo inastahili kuzingatiwa.Remanence huathiri usahihi.Njia ya demagnetization ni kuwasha AC kwenye upande wa msingi bila kuongeza usambazaji wa nguvu unaofanya kazi na kupunguza hatua kwa hatua thamani yake.

 

 

(7) Kifaa cha kuzuia sumaku ya nje ya kihisi ni: umbali wa sasa wa 5 ~ 10cm kutoka kwa kihisi, ambayo ni zaidi ya mara mbili ya thamani ya sasa ya upande wa awali wa kihisi, na uingiliaji wa uga wa sumaku unaozalishwa unaweza kupingwa.Wakati wiring ya awamu ya tatu ya sasa ya juu, umbali kati ya awamu unapaswa kuwa zaidi ya 5 ~ 10cm.

 

 

(8) Ili kufanya kitambuzi kufanya kazi katika hali nzuri ya kipimo, usambazaji wa umeme wa kawaida unaodhibitiwa ulioletwa kwenye Mchoro 1-10 unapaswa kutumika.

 

 

(9) Sehemu ya kueneza kwa sumaku na sehemu ya kueneza mzunguko wa kitambuzi huifanya kuwa na uwezo mkubwa wa kupakia, lakini uwezo wa kupakia ni muda mdogo.Wakati wa kupima uwezo wa upakiaji, upakiaji wa sasa wa zaidi ya mara 2 haupaswi kuzidi dakika 1.

 

 

(10) Hali ya joto ya basi la msingi la sasa haipaswi kuzidi 85 ℃, ambayo imedhamiriwa na sifa za plastiki za uhandisi za ABS.Watumiaji wana mahitaji maalum na wanaweza kuchagua plastiki za halijoto ya juu kama ganda.

 

 

13. Faida za sensor ya sasa katika matumizi

 

 

(1) Utambuzi wa kutowasiliana.Katika ujenzi wa vifaa vya nje na mabadiliko ya kiufundi ya vifaa vya zamani, inaonyesha ubora wa kipimo kisicho na mawasiliano;Thamani ya sasa inaweza kupimwa bila mabadiliko yoyote kwa wiring umeme wa vifaa vya awali.

 

 

(2) Hasara ya kutumia shunt ni kwamba haiwezi kutengwa kwa umeme, na pia kuna hasara ya kuingizwa.Ya sasa ni kubwa, hasara kubwa ni, na kiasi kikubwa ni.Watu pia waligundua kuwa shunt ina upenyezaji wa kuepukika wakati wa kutambua masafa ya juu na mkondo wa juu, na haiwezi kusambaza kwa hakika muundo wa sasa wa mawimbi uliopimwa, achilia mbali aina zisizo za sine.Sensor ya sasa huondoa kabisa hasara za hapo juu za shunt, na usahihi na thamani ya voltage ya pato inaweza kuwa sawa na ile ya shunt, kama vile kiwango cha usahihi 0.5, 1.0, kiwango cha voltage ya pato 50, 75mV na 100mV.

 

 

(3) Ni rahisi sana kutumia.Chukua sensor ya sasa ya lt100-c, unganisha mita ya analog ya 100mA au multimeter ya dijiti kwa safu kwenye mwisho wa M na mwisho wa sifuri wa usambazaji wa umeme, unganisha usambazaji wa umeme unaofanya kazi, na uweke sensor kwenye mzunguko wa waya, ili sasa thamani ya mzunguko kuu 0 ~ 100A inaweza kuonyeshwa kwa usahihi.

 

 

(4) Ingawa kibadilishaji cha jadi cha sasa na voltage kina viwango vingi vya kufanya kazi vya sasa na voltage na kina usahihi wa juu chini ya masafa maalum ya kufanya kazi ya sinusoidal, kinaweza kuendana na bendi nyembamba sana ya masafa na haiwezi kupitisha DC.Kwa kuongeza, kuna sasa ya kusisimua wakati wa operesheni, hivyo hii ni kifaa cha inductive, hivyo wakati wake wa majibu unaweza tu kuwa makumi ya milliseconds.Kama sisi sote tunavyojua, mara tu upande wa pili wa kibadilishaji cha sasa ni mzunguko wazi, itatoa hatari za juu za voltage.Katika utumiaji wa utambuzi wa kompyuta ndogo, upataji wa mawimbi ya njia nyingi unahitajika.Watu wanatafuta njia ya kutenga na kukusanya ishara


Muda wa kutuma: Jul-06-2022