新型技術(shù)非接觸式電流傳感器
??? 原來(lái)的非接觸式電流傳感器大致有3種結(jié)構(gòu)模式,如圖1所示。在圖1中,例1所示為以霍爾元件作為磁場(chǎng)檢測(cè)元件設(shè)置在鐵芯的間隙內(nèi);例2所示為在鐵芯的間隙內(nèi)設(shè)置霍爾元件,而在鐵芯上設(shè)置反饋線圈:例3所示為在鐵芯的間隙內(nèi)設(shè)置磁一光效應(yīng)元件(應(yīng)用法拉第效應(yīng)的元件),用作磁場(chǎng)檢測(cè)元件。
??? 上述3種結(jié)構(gòu)模式的缺點(diǎn)如下:
??? 例l中元件的溫度特性不佳,輸出均勻性較差,因而電流檢測(cè)精度不高。再者,此種傳感器極易受漂移的影響.稍微受點(diǎn)漂移影響就難以測(cè)量含直流成分的電流。
??? 例2雖可解決例1中出現(xiàn)的問(wèn)題,但要精密測(cè)量線圈中流過(guò)的電流還必須排除外界干擾因索,如果受到感應(yīng)噪聲等因素的影響,也就難以實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量。特別是電流傳感器的傳感部和控制電流傳感器信號(hào)的控制部之間的距離長(zhǎng),付出的代價(jià)就更高。
??? 例3由于其控制部的信號(hào)只用光傳送,噪聲雖低.但漂移的影響卻不小.因而也不能測(cè)量含直流成分的電流。
2 技術(shù)創(chuàng)新
??? 本開(kāi)發(fā)立足于技術(shù)創(chuàng)新,著重致力于結(jié)構(gòu)改進(jìn).其舉措是局部鐵芯為飽和磁體,并由鐵芯形成間隙,鐵芯環(huán)繞在導(dǎo)體的外周,線圈繞在鐵芯上,將磁場(chǎng)檢測(cè)元件設(shè)置在間隙內(nèi)。
??? 由于本開(kāi)發(fā)將磁場(chǎng)檢測(cè)元件設(shè)置在鐵芯飽和磁體的間隙內(nèi).因而在測(cè)量導(dǎo)體中所流過(guò)的電流時(shí)線圈中沒(méi)有電流。若用磁場(chǎng)檢測(cè)元件測(cè)量間隙內(nèi)的磁場(chǎng).根據(jù)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度即可知道導(dǎo)體中流過(guò)的電流。
??? 在此情況下.如果磁場(chǎng)檢測(cè)元件的檢測(cè)靈敏度始終保持穩(wěn)定不變,那么要精確測(cè)量導(dǎo)體中流過(guò)的電流是不成問(wèn)題的??墒牵艌?chǎng)檢測(cè)元件的材料、制件、粘接劑等因溫度引起的變化以及時(shí)效變化、光源變化等因素都會(huì)影響磁場(chǎng)檢測(cè)元件的檢測(cè)靈敏度.使之產(chǎn)生漂移。因此,不能精密測(cè)量導(dǎo)體中流過(guò)的電流。為此.本開(kāi)發(fā)采用繞在鐵芯上的線圈,可按需要對(duì)磁場(chǎng)檢測(cè)元件的靈敏度加以校正,使磁場(chǎng)檢測(cè)元件的靈敏度始終如一,經(jīng)常保持在穩(wěn)定不變的狀態(tài)。
??? 校正靈敏度時(shí)經(jīng)由繞在鐵芯上的線圈內(nèi)流過(guò)的電流達(dá)到一定量值程度時(shí),就會(huì)使鐵芯的磁體形成飽和狀態(tài)而與導(dǎo)體中流過(guò)的電流無(wú)關(guān)。間隙內(nèi)產(chǎn)生一定量的磁通密度,當(dāng)其達(dá)到一定程度時(shí),即使磁場(chǎng)再增強(qiáng).磁通密度也不會(huì)再增大。此時(shí)??捎么艌?chǎng)檢測(cè)元件測(cè)量間隙內(nèi)的磁場(chǎng)。此測(cè)量值中如果不存在上述漂移因素.那么通常即為固定值(基準(zhǔn)值)。但若存在漂移因素,其值就會(huì)變化。放大器與磁場(chǎng)檢測(cè)元件的光檢測(cè)器連接,對(duì)其進(jìn)行調(diào)制,并將磁場(chǎng)檢測(cè)元件的輸出值與基準(zhǔn)值相比較。同時(shí)對(duì)磁場(chǎng)檢測(cè)元件的靈敏度進(jìn)行校正。此校正可在瞬間進(jìn)行,并且無(wú)需切斷導(dǎo)體中流動(dòng)的電流。