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開環霍爾電流傳感器基礎知識信息

日期:2021年11月19日 10:52

  動力電池組作為電動汽車具有獨立功能的電氣單元,還需要定期向整車控制器報告自身的動作狀況、電流電壓等基本電路參數的測量。 具體到電流的測量,需要具備完善的控制和保護功能,主要收集電路的總電流。 另一方面,電流測量常用的傳感器,一個是分流器,一個是霍爾電流傳感器。 電池組電路系統末端的各單元目前還不能準確掌握實際的工作電流。 開環霍爾電流傳感器是基于電磁特性檢測電流的傳感器的一種,那么,下面一起了解下開環霍爾電流傳感器基礎吧!

  開環霍爾電流傳感器的分類和工作原理:

  開環霍爾電流傳感器是測量、保護和監測用電設備的重要器件,廣泛應用于電力系統,電流互感器的可靠性與整個系統的安全運行非常密切。通過設計原邊和副邊的繞組匝數關系,從電流互感器的特性上看,二次負載阻抗接近零,以副邊的感應電流值的大小反映原邊電流值的大小。 精度高,技術成熟,制造方便,所以對外部電路的要求很低。 這是常見的交流測量方式。能滿足一般的測量要求。

  分流電流測量的基本原理是歐姆定律,是根據被測電流電路中串聯電阻兩端的電壓測量直流電流。結構簡單,使用方便, 由于分流管的材料一般為銅的合金,因此為了正確測量,導體電阻不應該過小,在低頻小電流測量中具有非常高的精度和快速的響應時間,在大電流測量中存在很大的誤差。分流器的尺寸會變大,精度會下降,生產成本會變高。 但大電流會產生大量歐姆熱; 減小導體電阻后,一般的分流適用于小電流測量。

  各向異性磁阻(AMR )電流傳感器、傳感器元件的材料為坡莫合金。 鐵磁性材料有特殊的特性,鐵磁性材料的電阻率隨自身磁化和電流方向的角度而變化。鐵磁性材料自身電阻值的變化轉換為元件端電壓的變化。 如下圖所示。 外部磁場施加在鐵磁性材料上,鐵磁性材料的長度方向施加與磁場垂直的電流,各向異性磁阻、靈敏度高、對平行磁場響應快,主要應用于伺服系統、變速驅動器、過電流保護等領域。

  開環霍爾電流傳感器器的工作原理:

  巨磁阻效應(GMR )與AMR效應相比,GMR效應具有更大的磁阻變化率。 磁性材料的電阻率在外磁場作用的情況和外磁場不作用的情況下變化很大。 這種現象在坡莫合金和鐵磁材料中很明顯。 該電流檢測單元僅從理論上進行說明,與上述的“各向異性磁阻”非常相似,但其具體的結構形式有很大不同。 但工藝比較復雜,成本也較高。 主要用于高精度小電流的測量。巨磁阻元件對微弱磁場的敏感性更高,可以準確測量直流和交流電流,具有尺寸小、響應頻率寬、無殘留磁場等優點,光纖電流傳感器是根據法拉第效應檢測電流大小的傳感器。 通過測量光波通過光磁材料時, 光纖電流傳感器具有體積小、重量輕、測量帶寬高、精度高、無飽和現象、抗電磁力等優點,其極化面由于電流的產生的磁場的作用而產生旋轉角度的大小,從而決定電流的大小。廣泛應用于電力系統中電流的測量。

  硬件電路,將12V的輸入電源轉換為穩定的8V電源,輸出到采集電路,但由于電壓值比較小,需要在用放大電路放大后,作為霍爾檢測信號的輸入電源; 開環霍爾電流傳感器元件通過電池組的主電路電流形成磁場來形成霍爾電壓,得到電流測量值; 通過CAN總線模塊,將電壓信號發送到單片機的輸入端口。 經過單片機運算處理,將電流采樣結果發送到電池管理系統。

 

  以上介紹的就是開環霍爾電流傳感器基礎,如需了解更多,可隨時聯系我們!

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