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电压传感器 原理:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!

发布日期:2022-10-09 点击率:82


电压传感器 原理:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!

原标题:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!

大家好!我是民熔集团的陈博士,今天我们来讲讲电压传感器的工作原理是什么?在此之前,我们先了解一下民熔电压传感器是什么!民熔电压传感器是指能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。在各种自动检测、控制系统中,常需要对高速变化的交、直流电压信号做跟踪采集,对于比较复杂的电压波形做频谱分析。这么有用的民熔电压传感器!他的民熔电压传感器的工作原理是什么?别着急!下面陈博士为大家一一讲解!

民熔电压传感器是一种将被测电量参数转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。电压电流传感器用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号,也可以测量方波,三角波等非正弦波形。那么民熔电压传感器的工作原理是什么呢?

民熔电压传感器是一种能感知被测电压(型号不同),一定时间内(材质,使用方法)将获得的电压转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的传感器。主要用于用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号,也可以测量方波,三角波等非正弦波形。同传统的互感器和分流器相比,民熔电压传感器精度高,响应快,线性好,频带宽,过载强和不损失测量能量等优点,已广泛应用于电力、电子、逆变装置、开关电源、交流变频调速等诸多领域。

当原边经过民熔电压传感器时,原边电流IP会产生磁力线,原边磁力线集中在磁芯周围,内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压,电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS,民熔电压传感器的输出信号是副边电流IS,它与输入信号(原边电流IP)成正比,IS一般很小,只有100~400mA。如果输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。

原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。

感谢大家阅读:基础知识薄弱,为初学者打开一扇门 以上就是民熔电压传感器了哦,喜欢的宝宝可以关注小编哦,如果还有其他问题可以在下方评论区写出自己的疑惑,陈博士一定会为大家一一解答的哦!而且陈博士会每天为大家分享关于民熔电压传感器的各种干货哦

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电压传感器 原理:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!  第1张

电压传感器 原理:电压型传感器和电流型传感器的各自原理与区别?

如题
类似压电效应,物质对测量现象的电效应。有的有足够电压,但电流小;有的电压小,但电流大。所以哪个效果明显刘用哪个。
好像极少有电流型传感器,现在的传感器检测元件几乎都是电压型的。题主说的电流型传感器是不是那种带适配转换为电流型的传感器?
可能是我接触的少?
依据我的了解没有电流传感器和电压传感器的说明,只能说传感器的输出方式是电流仍是电压,传感器把模拟信号(如压力)转换成对应的数字信号(电压或电流),我们通过读取这些数字电信号,依据对应联系断定当前的压力。如0-35MPa的压力对应4-20MA的电流或0-35MPa的压力对应1-5V的电压。
电流型是压力变电流输出(如4-20MA)电压型是压力变电压输出(如0-10V)
其实电流型和电压型传感器都是属于模拟传感器,现在比较流行的反而是数字型传感器,更加符合大数据中的边缘计算的特征。
接下来按照下面顺序进行回答和分析:
1、电压传感器特点2、电流传感器特点3、电压传感器和电流传感器的区别4、数字型传感器(补充知识)一、电压传感器原理电压输出的压力传感器
1、早期的变送器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。 2、在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了极大限制,暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精度等等等缺点 3、电压输出型变送器抗干扰能力极差,线路损耗严重,精度较低,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备。 4、输出0-5V不能远传,远传后线路压降大,精确度大打折扣。 二、电流传感器特点电流输出的水平传感器 电流传感器理想特性:相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。当负载阻抗远远小于它的内阻时,电流就总是等于信号源的“短路电流”。 电流传感器主要优点:传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大,只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻,就可以认为不影响收到的电流大小,仍然等于信号源的“短路电流”。 电流传感器误差标准:只要负载和传输线上的总压降不超过某个界限,就保证电流值的误差不超过某个界限。 电流传感器应用条件:接收电流型信号的设备,尽量控制低输入阻抗。以解决上述的精度问题和起到还有抗干扰的作用。 三、电压传感器和电流传感器的区别 相比于电压型传感器电流型传感器抗干扰能力更好,传播距离更远。 常见的电场耦合的干扰信号,原理上很像一个信号源串联了一个电容,这个电容就是空间分布的寄生电容,容量是很小的,所以电干扰信号的电流也是很小的。 然而,如果我们的接收电路不是在接收电流信号,而是在接收电压信号,输入阻抗常常极大。(注:接收电压信号,输入阻抗之所以要很大,是为了减少传输线上电阻影响) 于是干扰信号串联了分布电容后,加到这个输入端,有可能分压并不小。所以电压型信号的传输电路在抗这一类干扰时就不如电流型。 —引用自haolizhong4924的知道回答四、数字型传感器模块化的气体检测的数字型传感器 刚才的电流型和电压型传感器都是模拟传感器,下面聊一下现在比较流行的数字型传感器。 数字型传感器定义:数字传感器是指将传统的模拟式传感器经过加装或改造A/D转换模块,使之输出信号为数字量(或数字编码)的传感器。 主要具备以下三个优点: 解决模拟式传感器信号差的问题:解决射频干扰问题:数字式传感器精度、可靠性和稳定性更高,减少模拟式传感器经常引起的误差。 最重要的是:使用极其简便,非常适合大学生或者研究生做课程设计时候使用,又或是科研人员做简单功能验证的时候使用。 最后 感兴趣朋友可以看下我之前的文章和回答: 赵智:运放选型速记指南赵智:如何学习硬件知识?构建完美的硬件知识体系,彻底解决零散知识记不住难题。赵智:年薪百万的硬件工程师究竟会什么?赵智:华为技术面试的准备和经验分享【完全攻略】硬件工程师招聘应届生一般有什么要求?硬件工程师面试的流程以及问的问题?面试硬件开发岗位,有哪些面试官会问的问题?该如何准备? 公众号:“硬件攻城狮的秘密”,专注原创知识和硬件资源分享,关注就送电路设计和PCB课程和EMC大礼包。 如有收获,“点赞““收藏”“关注””喜欢”一键四连,激励下本人吧!电压传感器 原理:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!  第2张

电压传感器 原理:电压电流传感器原理

描述
根据不同的电流测量原理,电流传感器一般有电阻分流器检测、霍尔效应、磁通门、电磁感应、罗氏线圈(电磁感应原理及安培环路定律)这五种技术。根据测量原理的不同,电流传感器主要有分流器、霍尔电流传感器、电流互感器、磁通门电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传感器、光纤电流传感器这几种类型。
电压传感器原理:?
1.?磁平衡式霍尔电压传感器?
原边电流VP通过原边电阻转换为原边电流IP,IP产生的磁通量与霍尔电压经过放大产生的副边电流IS通过副边线圈的磁通量相平衡。副边电流IS精确地反映原边电压。
2.?磁调制式电压传感器?
本系列传感器未使用霍尔元件。它采用两组相同的磁路和副边线圈,其工作原理为由内部方波振荡电路产生的补偿电流对安匝数补偿,以达到磁场平衡。
3.?高阻隔离式电压传感器?
该系列电压传感器所测量的原边电压经原边电阻值电阻分压,其产生的低压信号到副边放大电路后输出测量电压信号Vs。?
4.?隔离放大器式电压传感器?
该系列电压传感器所测量的原边电压经过原边高阻值电阻分压,其产生的低压信号采用高精度的光电隔离元件传送到副边放大电路后输出测量电压信号;亦可经电压/电流转换电路输出测量电流信号IS。?
电流传感器原理
一、分流器
分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制作而成,分流器实际就是一个阻值很小的电阻,当有直流电流通过时,产生压降,供直流电流表显示,直流电流表实际为电压表,一般这个电压表量程为75mV、150mV、300mV,用电压表来测量这个电压,再将这个电压换算成电流,就完成了大电流的测量。
分流器原理图
在低频率小幅值电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度。在工业领域中,在不涉及到测量回路与被测电流之间电隔离的场合,分流器是将电流信号转变成电压信号的首选的低成本方案。
二、电流互感器
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。
穿心式电流互感器原理图
电流互感器技术成熟,在工频测量方面有非常高的精度,由于其原理限制,不能测量直流。
三、霍尔电流传感器
霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种,开环的霍尔电流传感器采用的是霍尔直放式原理,闭环的霍尔电流传感器采用的是磁平衡原理。高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式。
开环霍尔电流传感器原理图
磁平衡式霍尔电流传感器原理图
四、磁通门电流传感器
磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的达到测量电流的目的。
磁通门电流传感器原理图
磁通门传感器具有分辨力高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。
五、罗氏线圈
罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点,适用交流尤其是高频大电流测量。
罗氏线圈测量原理图
罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点,适用交流尤其是高频大电流测量。
六、巨磁阻电流传感器
物质的电阻率在磁场中会产生轻微变化。这种现象叫磁阻效应(AMR)。某些条件下物质电阻率会随磁场产生较大变化称作巨磁阻效应(GMR)。GMR可以比AMR大一个数量级的灵敏度。巨磁阻效应是一种量子力学和凝聚态物理学现象,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。基于这个效应的传感器就是巨磁阻传感器。
巨磁阻电流传感器原理图
七、光纤电流传感器
光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础、以光纤为介质的新型电流传感器。激光束通过光纤,并经起偏器产生偏振光,经自聚焦透镜人射到磁光晶体:在电流产生的外磁场作用下,偏振面旋转θF角度;经过检偏器、光纤,进人信号检测系统,通过对θF的测量得到电流值。
光纤电流传感器原理图
光纤电流传感器主要应用于电力系统中电流的测量;除此之外与电机制造厂、测量仪器仪表厂结合,还可研制开发线路事故点的标定装置及事故区间的判定装置等一系列电力系统的测量、诊断装置。
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电压传感器 原理:电压传感器的工作原理是什么?民熔教授:看一遍就懂的文章!  第1张

电压传感器 原理:霍尔原理电压传感器

电压传感器霍尔原理图
电压传感器有很多种,从测量原理上分可以有霍尔电压传感器,光电隔离电压传感器,电隔离电压传感器,电压互感器原理(电磁感应原理)等。霍尔电压传感器实际上是一种特殊的原边多匝的霍尔闭环电流传感器。原理图如下:霍尔电压传感器的特点国内做霍尔电压传感器的厂家较多,我们以HV-C04、HV-C54为例霍尔电压传感器因为是基于霍尔闭环零磁通原理,所以可以测量直流电压,交流电压和混合波形的电压(参看图1原理图)。此特点区别于电磁隔离原理的电压互感器,电压互感器只能测量交流电压信号。因为是基于磁平衡霍尔原理,需要原边匹配一个内置或外置电阻,该电阻随着测量的电压量程增大,需要的阻值和功率也相应增大,甚至需要加散热片。因为原边采用多匝绕组,故存在比较大的电感,一般响应速度不高,频率范围有限。 霍尔电压传感器的分类霍尔电压传感器从安装方式上可以分为:基于PCB板安装基于螺钉固定安装导轨型安装 霍尔电压传感器的应用IGBT等开关功率器件共同构成了电力电子的核心。在UPS,电源,风电,铁路,太阳能等各行各业均有广泛应用。

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