Nguyên lý làm việc và đặc điểm của Cảm biến dòng điện dòng điện thông lượng bằng không
Trong bài viết này, chúng ta sẽ chủ yếu thảo luận về cảm biến dòng điện dải rộng, Độ chính xác cao để đo công suất và quan sát dạng sóng sử dụng công nghệ thông lượng bằng không. Để tìm hiểu thêm về cảm biến dòng điện đa năng dùng để kiểm soát chất lượng điện lưới, được đo ở tần số thương mại (50 Hz và 60 Hz), hãy tham khảo bài viết này.
Hơn 50 năm đã trôi qua kể từ khi HIOKI ra mắt máy kiểm tra kẹp đầu tiên vào năm 1971. Để đạt được Độ chính xác cao và hiệu suất băng thông rộng, HIOKI đã sử dụng phương pháp từ thông bằng không và đã phát triển công nghệ chuyển đổi điện từ và các thiết bị điển hình như phần tử thông lượng và Hall.
- Tìm hiểu nguyên lý làm việc của các cảm biến dòng điện điện phương pháp từ thông bằng không được thiết kế để đo hiệu suất cao.
- Hiểu đặc điểm của từng phương pháp cảm biến dòng điện để chọn cảm biến dòng điện tương ứng phù hợp nhất với ứng dụng của bạn.
Các loại cảm biến dòng điện chính để đo hiệu suất cao:
- Phương pháp thông lượng Zero là gì?
- 1. Phương pháp từ thông bằng không: Phát hiện cuộn dây (AC)
- 2. Phương pháp từ thông bằng không : Phát hiện phần tử Hall (DC/AC)
- 3. Phương pháp từ thông bằng không : Phát hiện cổng từ thông (DC/AC)
- Bảng so sánh phương pháp từ thông bằng không (tính năng, ứng dụng, cảm biến dòng điện được đề xuất)
Các loại cảm biến dòng điện để đo lường mục đích chung:
Cảm biến dòng cân bằng dòng điện hoạt động như thế nào?
Phương pháp thông lượng Zero là gì?
- Lưu ý: Giải thích bên dưới dựa trên phát hiện khi sử dụng phần tử Hall.
- 1. Từ thông (Φ) được tạo ra bên trong lõi từ do dòng điện chạy trong dây dẫn được đo.
- 2. Một dòng điện thứ cấp chạy đến phía thứ cấp của cuộn dây phản hồi, để triệt tiêu từ thông được tạo ra bên trong lõi từ. (Từ thông của cuộn dây phản hồi được đánh dấu là Φ')
- 3. Tuy nhiên, ở vùng tần số thấp do dòng điện một chiều gây ra, từ thông không thể bị triệt tiêu và do đó vẫn tồn tại trong mạch từ. (Từ thông còn lại trong lõi từ đi ra Φ-Φ')
- 4. Phần tử Hall phát hiện từ thông còn lại này (Φ-Φ'). Sau đó, dòng điện phản hồi thứ cấp được thêm vào thông qua mạch khuếch đại để triệt tiêu từ thông còn lại (Φ-Φ').
- 5. dòng điện điện thứ cấp sau đó chạy qua cuộn dây và đi vào điện trở song song (r). dòng điện này là tổng của dòng điện từ hiệu ứng CT (dòng điện cuộn dây tạo ra) và bộ khuếch đại (dòng điện phản hồi từ phát hiện phần tử Hall). Điều này tạo ra một điện áp trên các thiết bị đầu cuối của nó. Điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với dòng điện đo được.
Phương pháp zero-flux cung cấp phép đo ổn định và dải rộng, từ DC đến tần số cao.
1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp Zero flux: Phát hiện cuộn dây (AC)
Cảm biến dòng điện loại không thông lượng (loại phát hiện cuộn dây) đạt được hiệu suất cao (Độ chính xác cao và băng thông rộng) bằng cách thêm mạch phản hồi âm vào phương pháp cuộn dây cơ bản.
- Trong phương pháp từ thông bằng không, để loại bỏ từ thông (Φ) được tạo ra bên trong lõi từ bằng dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn được đo, một dòng điện thứ cấp chạy đến cuộn dây phản hồi, tạo ra từ thông thứ cấp ( Φ').
- Tuy nhiên, ở vùng tần số thấp, từ thông (Φ-Φ') không thể bị triệt tiêu và do đó vẫn tồn tại trong mạch từ.
- Cuộn dây phát hiện sẽ phát hiện từ thông còn lại này (Φ-Φ'). Sau đó, một dòng điện phản hồi được thêm vào thông qua một mạch khuếch đại để triệt tiêu từ thông (Φ-Φ') ở các vùng tần số thấp.
- Tổng dòng điện thứ cấp này chạy đến điện trở song song, tạo ra điện áp trên các cực.
- Điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với dòng điện chạy trong dây dẫn được đo.
2. Nguyên lý hoạt động của phương pháp Zero flux: Hall Element Detection (DC/AC)
Cảm biến dòng điện của phương pháp từ thông bằng không (loại phát hiện phần tử Hall) đạt được hiệu suất cao (băng thông rộng và độ ồn thấp) bằng cách thêm mạch phản hồi âm vào phương pháp phần tử Hall cơ bản.
- Trong phương pháp từ thông bằng không, để loại bỏ từ thông (Φ) được tạo ra bên trong lõi từ bằng dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn được đo, một dòng điện thứ cấp chạy đến cuộn dây phản hồi, tạo ra từ thông thứ cấp ( Φ').
- Tuy nhiên, ở vùng tần số thấp, từ thông (Φ-Φ') không thể bị triệt tiêu và do đó vẫn tồn tại trong mạch từ.
- Phần tử Hall phát hiện từ thông còn lại này (Φ-Φ'). Sau đó, một dòng điện phản hồi được thêm vào thông qua một mạch khuếch đại để triệt tiêu từ thông (Φ-Φ') ở các vùng tần số thấp.
- Tổng dòng điện thứ cấp này chạy đến điện trở song song, tạo ra điện áp trên các cực.
- Điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với dòng điện chạy trong dây dẫn được đo.
3. Nguyên lý hoạt động của phương pháp Zero flux: Fluxgate Detection (DC/AC)
Cảm biến dòng điện của phương pháp từ thông bằng không (loại phát hiện cổng thông lượng) đạt được hiệu suất cao (Độ chính xác cao, băng thông rộng và phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng) bằng cách kết hợp cổng thông lượng và mạch phản hồi âm.
- Trong phương pháp từ thông bằng không, để loại bỏ từ thông (Φ) được tạo ra bên trong lõi từ bằng dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn được đo, một dòng điện thứ cấp chạy đến cuộn dây phản hồi, tạo ra từ thông thứ cấp ( Φ').
- Tuy nhiên, ở vùng tần số thấp, từ thông (Φ-Φ') không thể bị triệt tiêu và do đó vẫn tồn tại trong mạch từ.
- Fluxgate phát hiện từ thông còn lại này (Φ-Φ'). Sau đó, một dòng điện phản hồi được thêm vào thông qua một mạch khuếch đại để triệt tiêu từ thông (Φ-Φ') ở các vùng tần số thấp.
- Tổng dòng điện thứ cấp này chạy đến điện trở song song, tạo ra điện áp trên các cực.
- Điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với dòng điện chạy trong dây dẫn được đo.
Tính năng & ứng dụng của cảm biến dòng điện cân bằng từ
Bảng so sánh phương pháp thông lượng bằng không
quanh co phát hiện (AC) | Phát hiện phần tử hội trường (DC/AC) | phát hiện thông lượng (DC/AC) | |
---|---|---|---|
Đặc trưng |
|
|
|
Ứng dụng |
|
|
|
Giải pháp do HIOKI đề xuất | KÌM CẢM BIẾN DÒNG ĐIỆN 9272-05 |
Những sản phẩm tương tự
HIOKI thiết kế và sản xuất các cảm biến dòng điện và dụng cụ đo lường của riêng mình để đảm bảo kết quả đo công suất và quan sát dạng sóng tốt nhất.