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准备试用霍尔电流传感器检测电流 [复制链接]

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离线BG0APD
 
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8463
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2010-12-30
前面对自制电源电流指示问题发帖咨询,得到了ham的热心帮助与指导,bg2vbl还热心地寄来了50a50mv分流电阻,电源能工作,但由于表头不匹配,影响了电流的准确性,后来用交流电流表在输入端检测电流,由于表内部有整流电路,造成指针摆动的不均匀,另外在机箱里检测交流电流安全问题需要考虑,其实以上两种方法经过仔细调整、妥善处理后都可以使用。
  受bg2vbl启发,找了几个霍尔电流传感器,通过式输入100a,输出4v,准备在40a与70a开关电源上试试。
 
  霍尔电流传感器淘宝上很多从几元到几十元的都有。
  霍尔传感器的应用见附件,供大家参考。
  主要享受diy的乐趣!
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离线徐徐2009
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6544
只看该作者 1楼 发表于: 2010-12-30
搞的太夸张了
离线bi7nv
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3334
只看该作者 2楼 发表于: 2010-12-30
不要那么准切吧?
离线BG8DMY
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29531
只看该作者 3楼 发表于: 2010-12-30
这么大支。。
离线BH3NEK
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1526
只看该作者 4楼 发表于: 2010-12-31
好资料,收藏了。正在准备做一个通讯电源,手头有一个电动三轮车充电器的板了,上面就有个霍尔电流传感器,只是不知道参数。有时间试试看。
离线BG4ABH
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493
只看该作者 5楼 发表于: 2010-12-31
关注
不知是用作电流指示还是保护?
做电源已经多时,唯独电流保护检测的抗干扰没法解决。
霍尔的价格都比较贵;抗干扰性能不知如何。以前使用运放对分流器信号进行放大的方法,其后果是电流中的毛刺也会对保护线路产生干扰。
离线爱不交租
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12770
只看该作者 6楼 发表于: 2010-12-31
哈哈,正好想做个汽车电池的电流检测...
离线BG0APD
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8463
只看该作者 7楼 发表于: 2011-01-01
40a电源初步完成
  将开关电源电压调整电位器与发光二级光从电路板引出,分别安装到面板上,调整电位器,电压从8v-15.5v连续可调(电位器对地不能调到零,否则电源保护)。
  传感器规格为输入100a,输出4v,由于表头面板为50a,内阻为5.5Ω,量程为100mv,通过计算串接入105Ω电阻将表头量程调整到2v,恰好与传感器匹配。
  输出线用两根4平方单芯铜线(安全承载2*4*6=48a),霍尔电流传感器跨接到正极输出线,接入一个18w汽车灯泡,在12v时电流显示1.5a,基本准确,等找到大功率负载后再进一步测试。
  加电观察一个晚上,早晨发现电压表指针摆动,用万用表测量,输出端电压很稳定,最后发现15v电压表内串接的碳膜电阻阻值有波动,更换金属膜电阻2*6.8kΩ后故障消除。
  下一步准备将面板装饰的好看一些。
  外壳:25元,开关电源:160元,表头2*15元,霍尔元件80元,电位器、开关、电源线、接线柱等20元,不计人工diy成本=315元。
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离线BG0APD
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8463
只看该作者 8楼 发表于: 2011-01-01
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不知是用作电流指示还是保护?
做电源已经多时,唯独电流保护检测的抗干扰没法解决。
霍尔的价格都比较贵;抗干扰性能不知如何。以前使用运放对分流器信号进行放大的方法,其后果是电流中的毛刺也会对保护线路产生干扰。
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  霍尔电流传感器原理与特点(转)
  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原理。它有两种工作方式,即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、(次级线圈)和放大电路等组成。

  直放式电流传感器(开环式):众所周知,当电流通过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,它可以通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。这一信号经信号放大器放大后直接输出,一般的额定输出标定为4v。

  磁平衡式电流传感器(闭环式):磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即主回路被测电流ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈,电流所产生的磁场进行补偿, 从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。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气隙周围,内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的,大小仅为几毫伏的感应电压,通过后续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: is* ns= ip*np。(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。)

  磁平衡式电流传感器的具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上, 所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流is。 这一电流再通过多匝绕组产生磁场 ,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场, 使霍尔器件的输出逐渐减小。当与ip与匝数相乘 所产生的磁场相等时,is不再增加,这时的霍尔器件起指示零磁通的作用 ,此时可以通过is来平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。 一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程。


  霍尔电流传感器因其型号多,量程宽(电流5~10000a;电压5~5000v)、高精度、灵敏度高、线性度好、规范、易安装、抗干扰能力强质量可靠、平均无故障时间mtbf长等优点,在各个领域特别是在机车牵引和工业应用领域中更值得用户信赖。
离线BG0APD
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8463
只看该作者 9楼 发表于: 2011-01-01
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不知是用作电流指示还是保护?
做电源已经多时,唯独电流保护检测的抗干扰没法解决。
霍尔的价格都比较贵;抗干扰性能不知如何。以前使用运放对分流器信号进行放大的方法,其后果是电流中的毛刺也会对保护线路产生干扰。
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  霍尔传感器的抗干扰性(转)
  霍尔效应电流传感器,利用了原边导线的电磁场原理。因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。
  (1)传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化;
  (2)外部导线与传感器的距离、外部导线的形状、位置和传感器内霍尔电极的位置;
  (3)安装传感器所使用的材料有无磁性;
  (4)所使用的电流传感器是否屏蔽;
  为了尽量减小外部电磁场的干扰,最好按上述要求安装传感器。
离线BG4ABH
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493
只看该作者 10楼 发表于: 2011-01-01
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霍尔传感器的抗干扰性(转)
  霍尔效应电流传感器,利用了原边导线的电磁场原理。因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。
  (1)传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化;
  (2)外部导线与传感器的距离、外部导线的形状、位置和传感器内霍尔电极的位置;
  (3)安装传感器所使用的材料有无磁性;
  (4)所使用的电流传感器是否屏蔽;
  为了尽量减小外部电磁场的干扰,最好按上述要求安装传感器。
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谢谢,学习了。
离线bd4ru
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1325
只看该作者 11楼 发表于: 2011-01-01
霍尔电流传感器比较好的有lem 和霍尼韦尔 我手上有25a的霍尼韦尔的。pcb安装模式。缺点是要正负电源
离线slka
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1126
只看该作者 12楼 发表于: 2011-01-01
上几张瑞士LEM霍尔传感器图片
电流输出型,频率可到100khz,正负双电源。
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离线BG0APD
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8463
只看该作者 13楼 发表于: 2011-01-01
学习了,谢谢楼上提供的详细资料,我的还没有打开看呢,里面结构与想象有点差别。
顺便问一下,瑞士lem霍尔传感器多少钱一个?
离线BG8DMY
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29531
只看该作者 14楼 发表于: 2011-01-01
lem做工不错。学习了~
离线slka
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1126
只看该作者 15楼 发表于: 2011-01-01
淘宝上二手的几十到几百都有,看电流大小。全新的大概要500以上
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离线BG0APD
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8463
只看该作者 16楼 发表于: 2011-01-01
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淘宝上二手的几十到几百都有,看电流大小。全新的大概要500以上
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o(∩_∩)o谢谢
离线易水寒
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1989
只看该作者 17楼 发表于: 2011-01-02
十几年前用过lem的磁平衡霍尔电流传感器。当年和一个兄弟共同开发20千瓦容量的三相交流异步电机矢量变换速度控制系统,电流采样部分就用的这器件。 一转眼~~~
离线BG4-2-12747
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1611
只看该作者 18楼 发表于: 2011-01-04
楼主,这东西能测量脉动直流吧?就是经整流桥以后未滤波的那种直流?
离线BG0APD
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8463
只看该作者 19楼 发表于: 2011-01-04
[quote=bg4-2-12747]楼主,这东西能测量脉动直流吧?就是经整流桥以后未滤波的那种直流?[/quote]
以前在动力环境监控系统中用过,只知道很昂贵,并没研究,近年来价格下来了,自己diy才用得起,您说的是关于霍尔元件的頻响问题,这里有篇文章比较专业,请参考
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