Принсипи асосӣ ва усули истифодаи сенсор ва интиқолдиҳандаи ҷараён ва шиддати Холл

1. Дастгоҳи толор

 

 

Дастгоҳи Холл як навъ табдилдиҳандаи магнитӣ мебошад, ки аз маводи нимноқил сохта шудааст.Агар IC-и ҷараёни идоракунӣ ба охири вуруд пайваст бошад, вақте ки майдони магнитии В аз сатҳи ҳискунандаи магнитии дастгоҳ мегузарад, дар охири баромад потенсиали Холл VH пайдо мешавад.Чунон ки дар расми 1-1 нишон дода шудааст.

 

 

Бузургии потенсиали Холл VH ба ҳосили ҷараёни идорашавандаи IC ва зичии ҷараёнҳои магнитӣ В мутаносиб аст, яъне VH = khicbsin Θ

 

 

Датчики љараёни Холл аз рўи принсипи ќонуни Ампер сохта шудааст, яъне дар атрофи ноќили љараён майдони магнитии мутаносиб ба љараён тавлид мешавад ва барои чен кардани ин майдони магнитї асбоби холл истифода мешавад.Аз ин рӯ, ченкунии ҷараён бидуни тамос имконпазир аст.

 

 

Бо чен кардани потенсиали Холл ҷараёни барандаи ҷараёнро бавосита чен кунед.Аз ин рӯ, сенсори ҷорӣ аз табдили изолятсияи электрикии магнитӣ гузашт.

 

 

2. Принсипи ошкоркунии DC Толор

 

 

Чунон ки дар расми 1-2 нишон дода шудааст.Азбаски занҷири магнитӣ бо баромади дастгоҳи холл муносибати хуби хатӣ дорад, сигнали шиддати U0, ки аз дастгоҳи холл баромад мекунад, метавонад ба таври ғайримустақим андозаи ҷараёни ченшаванда I1, яъне I1 ∝ B1 ∝ U0 -ро инъикос кунад.

 

 

Мо U0-ро ба 50мВ ё 100мВ баробар мекунем, вақте ки ҷараёни ченшуда I1 арзиши номиналӣ аст.Ин имкон медиҳад, ки сенсори ҷорӣ бевоситаи толорро муайян кунад (бе пурқувват).

 

 

3. Принсипи ҷуброни магнитии Холл

 

 

Занҷири асосии ибтидоӣ дорои ҷараёни ченшаванда I1 мебошад, ки ҷараёни магнитиро тавлид мекунад Φ 1. Ҷараёни магнитие, ки тавассути ҷараёни I2 тавлид мешавад, ки аз ғалтаки ҷуброни дуюмдараҷа мегузарад Φ 2 пас аз ҷуброн тавозуни магнитиро нигоҳ медорад ва дастгоҳи толор ҳамеша дар нақши муайян кардани магнити сифр аст. флюс.Ҳамин тавр, онро сенсори ҷуброни магнитии Холл меноманд.Ин реҷаи пешрафтаи принсипӣ аз режими принсипи ошкоркунии мустақим бартарӣ дорад.Афзалиятҳои барҷастаи он вақти вокуниши зуд ва дақиқии баланди андозагирӣ мебошанд, ки махсусан барои ошкор кардани ҷараёни заиф ва хурд мувофиқ аст.Принсипи ҷуброни магнитии Холл дар расми 1-3 нишон дода шудааст.

 

 

Дар расми 1-3 нишон дода шудааст: Φ 1= Φ ду

 

 

I1N1=I2N2

 

 

I2=NI/N2·I1

 

 

Вақте ки ҷараёни ҷуброни I2 аз муқовимати ченкунии RM мегузарад, он дар ҳарду канори RM ба шиддат табдил меёбад.Ҳамчун сенсор шиддати U0-ро чен кунед, яъне U0 = i2rm

 

 

Тибқи принсипи ҷуброни магнитии Холл, сенсори ҷорӣ бо вуруди номиналӣ аз мушаххасоти силсила сохта мешавад.

 

 

Азбаски сенсори ҷуброни магнитии ҷуброн бояд бо ҳазорҳо гардиши ғалтаки ҷуброн дар ҳалқаи магнитӣ печонида шавад, хароҷот зиёд мешавад;Сониян, сарфи чараёни кор низ мутаносибан меафзояд;Бо вуҷуди ин, он нисбат ба санҷиши мустақим бартариҳои дақиқи баландтар ва посухи зуд дорад.

 

 

4. Сенсори шиддати ҷуброни магнитӣ

 

 

Барои чен кардани ҷараёни хурди сатҳи Ma, мувофиқи Φ 1 = i1n1, зиёд кардани шумораи гардишҳои N1 инчунин метавонад ҷараёни баланди магнитиро ба даст орад Φ 1。 Сенсори ҷараёни хурди бо ин усул сохташуда метавонад на танҳо ҷараёни сатҳи Маро чен кунад, балки инчунин шиддат.

 

 

Фарқи аз сенсори ҷорӣ, ҳангоми ченкунии шиддат, печи бисёр гардиши паҳлӯи ибтидоии сенсори шиддат бо муқовимати маҳдудкунандаи ҷараён R1 пай дар пай пайваст карда мешавад ва сипас ба шиддати ченшавандаи U1 параллел пайваст карда мешавад, то ҷараёни I1 мутаносиб ба шиддати ченшаванда U1, ки дар расми 1-4 нишон дода шудааст.

 

 

Принсипи тарафи дуюмдараҷа ҳамон тавре ки сенсори ҷорӣ аст.Вақте ки ҷараёни ҷуброни I2 аз муқовимати ченкунии RM мегузарад, он ба шиддат дар ҳар ду канори RM ҳамчун шиддати ченкунии U0-и сенсор табдил меёбад, яъне U0 = i2rm.

 

 

5. Баромади сенсори ҷорӣ

 

 

Сенсори ҷараёнро мустақиман муайянкунанда (беқувваткунанда) дорои шиддати баромади импеданси баланд аст.Дар татбиқ, муқовимати сарборӣ бояд аз 10k Ω зиёдтар бошад.Одатан, шиддати баромади таваққуфшудаи ± 50 мВ ё ± 100 мВ ба ± 4 В ё ± 5 В бо тақвиятдиҳандаи мутаносиби вуруди дифференсиалӣ тақвият дода мешавад.Дар расми 5-1 ду схемаи амалӣ барои истинод нишон дода шудааст.

 

 

$A) Рақам метавонад ба талаботи умумии дақиқӣ ҷавобгӯ бошад;(б) Графика иҷрои хуб дорад ва барои ҳолатҳое, ки талаботи дақиқи баланд доранд, мувофиқ аст.

 

 

Сенсори ҷараёни пурқуввати ошкоршудаи мустақим дорои шиддати баромади импеданси баланд аст.Дар барнома, муқовимати сарборӣ бояд аз 2K Ω зиёдтар бошад.

 

 

Ҷараёни ҷуброни магнитӣ, ҷараёнҳои ҷуброни магнитии шиддат ва сенсорҳои шиддат навъи баромади ҷорӣ мебошанд.Аз расми 1-3 дида мешавад, ки нӯги “m” ба манбаи барқи “О” пайваст шудааст.

 

 

Терминал роҳи ҷорӣ I2 мебошад.Аз ин рӯ, баромади сигнал аз охири «m»-и сенсор сигнали ҷорӣ мебошад.Сигнали ҷорӣ метавонад ба масофаи дур дар доираи муайян интиқол дода шавад ва дурустии он кафолат дода шавад.Ҳангоми истифода муқовимати ченкунии RM танҳо бояд дар интерфейси панели идоракунии терминал ё вуруди дуюмдараҷа тарҳрезӣ шавад.

 

 

Бо мақсади таъмин намудани андозагирии дақиқи баланд, бояд диққати зерин дода шавад: ① дурустии муқовимати андозагирӣ одатан ҳамчун муқовимати филми металлӣ бо дақиқии ≤± 0,5% интихоб карда мешавад.Барои тафсилот ба ҷадвали 1-1 нигаред.② Импеданси вуруди схемаи асбоби дуюмдараҷа ё панели идоракунии терминал бояд аз муқовимати андозагирӣ беш аз 100 маротиба зиёдтар бошад.

 

 

6. Ҳисобкунии шиддати интихоб ва муқовимати ченкунӣ

 

 

Аз формулаи пештара

 

 

U0=I2RM

 

 

RM=U0/I2

 

 

Дар куҷо: U0 – шиддати ченшуда, ки ҳамчун шиддати интихоб (V) маълум аст.

 

 

I2 – ҷараёнҳои ҷуброни рагҳои дуюмдараҷа (a).

 

 

RM - чен кардани муқовимат (Ω).

 

 

Ҳангоми ҳисоб кардани I2 ҷараёни баромади (қимати самараноки номиналӣ) I2, ки ба ҷараёни ченшаванда (қимати самараноки номиналӣ) I1 мувофиқ аст, аз ҷадвали параметрҳои техникии сенсори ҷуброни магнитии ҷараён муайян карда мешавад.Агар I2 ба U0 = 5V табдил дода шавад, барои интихоби RM ба Ҷадвали 1-1 нигаред.

 

 

7. Хисоб кардани нуктаи сершавй ва * чараёни калони ченшаванда

 

 

Аз расми 1-3 дида мешавад, ки занљири љараёни баромади I2 чунин аст: v+ → Коллектор Эмитенти пурќуввати нињоии ќувва → N2 → RM → 0. Муќовимати эквивалентии занљир дар расми 1-6 нишон дода шудааст.(заҳри v- ~ 0 якхела аст ва ҷараён муқобил аст)

 

 

Вакте ки чараёни баромади i2* калон аст, бо афзоиши I1 кимати чараён дигар намеафзояд, ки онро нуктаи сершавии датчик меноманд.

 

 

Мувофиқи формулаи зерин ҳисоб кунед

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM

 

 

Дар куҷо: V + – таъминоти барқи мусбат (V).

 

 

Vces - Шиддати пуркунии коллектор найчаи барқ, (V) умуман 0,5 В аст.

 

 

RN2 – Муқовимати дохилии доимии чархаи дуюмдараҷа (Ω), барои тафсилот ба ҷадвали 1-2 нигаред.

 

 

RM - чен кардани муқовимат (Ω).

 

 

Аз хисоби хисобхо дида мешавад, ки нуктаи сершави бо тагйир ёфтани муковимати ченшаванда RM тагйир меёбад.Вақте ки муқовимати ченшудаи RM муайян карда мешавад, нуқтаи муайяни сершавӣ вуҷуд дорад.Ҳисоб кардани * ҷараёнҳои калони ченшуда i1max мувофиқи формулаи зерин: i1max = i1/i2 · i2max

 

 

Ҳангоми чен кардани AC ё набз, вақте ки RM муайян карда мешавад, * ҷараёнҳои калони ченшаванда i1max ҳисоб кунед.Агар арзиши i1max аз арзиши қуллаи ҷараёнҳои AC камтар ё аз амплитудаи набз пасттар бошад, он боиси буридани шакли мавҷи баромад ё маҳдудкунии амплитуда мегардад.Дар ин ҳолат, барои ҳал кардани RM хурдтар интихоб кунед.

 

 

8. Намунаи ҳисобкунӣ:

 

 

Мисол 1

 

 

Мисол сенсори ҷорӣ lt100-p-ро гиред:

 

 

(1) Андозагирӣ лозим аст

 

 

Ҷараёни номиналӣ: DC

 

 

* Ҷараёни баланд: DC (вақти изофабори ≤ 1 дақиқа / соат)

 

 

(2) Ба ҷадвал нигаред ва бидонед

 

 

Шиддати корӣ: шиддати устуворшуда ± 15V, муқовимати дохилии кат 20 Ом (барои тафсилот ба ҷадвали 1-2 нигаред)

 

 

Ҷараёни баромад: (арзиши номиналӣ)

 

 

(3) Шиддати интихоби талабшаванда: 5V

 

 

Ҳисоб кунед, ки оё ҷараёнҳои ченшуда ва шиддати интихоб мувофиқанд

 

 

RM=U0/I2=5/0,1=50(Ω)

 

 

I2max=V+-VCES/RN2+RM=15-0,5/20+50=0,207(A)

 

 

I1max=I1/I2·I2max=100/0.1 × 0.207=207(A)

 

 

Аз натиљањои њисобкунии дар боло овардашуда маълум аст, ки талаботи (1) ва (3) ќонеъ шудаанд.

 

 

9. Тавсиф ва намунаи сенсори ҷуброни магнитӣ

 

 

Сенсори шиддати Lv50-p дорои муқовимати барқии ибтидоӣ ва дуюмдараҷаи ≥ 4000vrms (50hz.1min), ки барои чен кардани шиддатҳои DC, AC ва импулс истифода мешавад.Ҳангоми чен кардани шиддат, мувофиқи рейтинги шиддат, муқовимати маҳдудкунандаи ҷорӣ дар паҳлӯи ибтидоӣ + терминали HT пай дар пай пайваст карда мешавад, яъне шиддати ченшуда тавассути резистор ҷараёни ибтидоии паҳлӯро мегирад.

 

 

U1/r1 = I1, R1 = u1/10ma ​​(K Ω), қудрати муқовимат бояд аз арзиши ҳисобшуда 2 ~ 4 маротиба зиёдтар бошад ва дақиқии муқовимат бояд ≤± 0,5% бошад.Муқовимати нерӯи барқии сими дақиқи R1 метавонад аз ҷониби истеҳсолкунанда фармоиш дода шавад.

 

 

10. Усули сими датчики чараён

 

 

(1) Диаграммаи ноқилҳои санҷиши мустақим (бе пурқувват) дар расми 1-7 нишон дода шудааст.

 

 

(a) Дар расм пайвасти навъи p (навъи пинҳои тахтаи чопӣ) нишон дода шудааст, (б) дар расм пайвасти навъи C (навъи васлаки розетка) нишон дода шудааст, vn VN шиддати баромади Холлро нишон медиҳад.

 

 

(2) Диаграммаи ноқилҳои санҷиши мустақими сенсори ҷорӣ дар расми 1-8 нишон дода шудааст.

 

 

(a) Рақам пайвасти навъи p, (б) рақам пайвасти навъи C мебошад, ки дар он U0 шиддати баромад ва RL муқовимати сарбориро ифода мекунад.

 

 

(3) Диаграммаи пайвасти сенсори ҷуброни магнитӣ дар расми 1-9 нишон дода шудааст.

 

 

(a) Дар расм пайвасти навъи p нишон дода шудааст, (б) дар расм пайвасти навъи C нишон дода шудааст (дар хотир доред, ки пини сеюми розеткаи чор пин пин холӣ аст)

 

 

Усули пайвасти пинҳои тахтаи чопшудаи се сенсори дар боло зикршуда ба усули ҷойгиркунии объекти воқеӣ мувофиқ аст ва усули пайвастшавии сими розетка низ бо усули ҷойгиркунии объекти воқеӣ мувофиқ аст, то хатогиҳои ноқилро пешгирӣ кунад.

 

 

Дар диаграммаи ноқилҳои боло, ҷараёни ченшудаи I1-и занҷири асосӣ дар сӯрох тирчае дорад, ки самти мусбати ҷараёнро нишон медиҳад ва самти мусбати ҷараён низ дар қабати физикӣ қайд карда шудааст.Сабаб он аст, ки сенсори ҷорӣ муқаррар мекунад, ки самти мусбати ҷараёни ченшаванда I1 бо қутбияти ҷараёни баромади I2 баробар аст.Ин барои муайянкунии AC се марҳила ё бисёрканали DC муҳим аст.

 

 

11. Таъмини барқи кории сенсори ҷараён ва шиддат

 

 

Сенсори ҷорӣ як модули фаъол аст, ба монанди дастгоҳҳои толор, пурқувваткунакҳои амалиётӣ ва қубурҳои ниҳоии барқ, ки ҳама ба таъминоти қувваи корӣ ва масрафи нерӯ ниёз доранд.Дар расми 1-10 диаграммаи схематикии амалии таъминоти барқи корӣ мебошад.

 

 

(1) Терминали заминии баромад ба таври мутамарказ ба электролизи калон барои паст кардани садо пайваст аст.

 

 

(2) бит иқтидори UF, диод 1N4004.

 

 

(3) Трансформатор аз истеъмоли қувваи сенсор вобаста аст.

 

 

(4) Ҷараёни кории сенсор.

 

 

Санҷиши мустақим (бе пурқувват) истеъмоли қувваи барқ: * 5mA;Истеъмоли қувваи барқ ​​​​бевосита ошкорсозӣ: * калон ± 20mA;Истеъмоли қувваи ҷуброни магнитӣ: 20 + ҷараёни баромад * Истеъмоли зиёди ҷараёни корӣ 20 + ду маротиба аз ҷараёни баромад.Истеъмоли қувваи барқро аз рӯи ҷараёни кории истеъмолшуда ҳисоб кардан мумкин аст.

 

 

12. Чорабинихои эхтиётй барои истифодабарии датчикхои чараён ва шиддат

 

 

(1) Сенсори ҷорӣ бояд маҳсулоти мушаххасоти гуногунро мувофиқи арзиши самараноки номиналии ҷараёни ченшуда дуруст интихоб кунад.Агар ҷараёни ченак муддати тӯлонӣ аз меъёр зиёд бошад, он найи қутби пурқувваткунандаи барқро вайрон мекунад (бо истинод ба навъи ҷуброни магнитӣ).Умуман, давомнокии дукаратаи ҷараёни изофабор набояд аз 1 дақиқа зиёд бошад.

 

 

(2) Сенсори шиддат бояд бо муқовимати маҳдудкунандаи ҷараён R1 дар паҳлӯи ибтидоӣ мувофиқи дастурҳои маҳсулот пайваст карда шавад, то тарафи аввалия ҷараёнро ба даст орад.Умуман, давомнокии шиддати дукарата набояд аз 1 дақиқа зиёд бошад.

 

 

(3) Аниқии хуби сенсори ҷараён ва шиддат дар ҳолати рейтинги ибтидоӣ ба даст оварда мешавад, бинобар ин, вақте ки ҷараёни ченшуда аз арзиши номиналии сенсори ҷорӣ баландтар аст, сенсори калони мувофиқ бояд интихоб карда шавад;Вақте ки шиддати ченшуда аз арзиши номиналии сенсори шиддат баландтар аст, муқовимати маҳдудкунандаи ҷорӣ бояд аз нав танзим карда шавад.Вақте ки ҷараёни ченак камтар аз 1/2 арзиши номиналӣ аст, барои ба даст овардани дақиқии хуб, усули гардиши сершуморро истифода бурдан мумкин аст.

 

 

(4) Сенсорҳо бо изолятсияи 3КВ ва шиддати тобовар метавонанд дар системаҳои AC аз 1кВ ва поёнтар ва системаҳои доимии 1,5кВ ва поёнтар барои муддати тӯлонӣ кор кунанд.Сенсорҳои 6кВ метавонанд дар системаҳои AC аз 2КВ ва поёнтар ва системаҳои доимии 2,5КВ ва поёнтар барои муддати дароз кор кунанд.Эҳтиёт бошед, ки онҳоро дар зери фишори зиёд истифода набаред.

 

 

(5) Ҳангоми истифода дар дастгоҳҳое, ки хусусиятҳои хуби динамикиро талаб мекунанд, * истифодаи як шинаи алюминийи мис осон аст ва бо диафрагма мувофиқат мекунад.Иваз кардани гардишҳои хурд ё бештар бо гардишҳои калон ба хусусиятҳои динамикӣ таъсир мерасонад.

 

 

(6) Ҳангоми истифода дар системаи ҷараёнҳои доимии баланд, агар қувваи барқи корӣ бо ягон сабаб кушода бошад ё ноком бошад, ядрои оҳан реманентии калон ба вуҷуд меорад, ки сазовори таваҷҷӯҳ аст.Реманентӣ ба дақиқ таъсир мерасонад.Усули демагнетизатсия аз он иборат аст, ки AC дар паҳлӯи ибтидоӣ бе илова кардани манбаи қувваи корӣ ва тадриҷан кам кардани арзиши он.

 

 

(7) Қобилияти зидди майдони магнитии берунии сенсор ин аст: ҷараён дар масофаи 5 ~ 10 см аз сенсор, ки аз арзиши ҷории паҳлӯи аслии сенсор ду маротиба зиёдтар аст ва ба дахолати майдони магнитии тавлидшуда муқобилат кардан мумкин аст.Ҳангоми интиқоли сефазавии ҷараёни баланд, масофаи байни фазаҳо бояд аз 5 ~ 10 см зиёд бошад.

 

 

(8) Барои он ки сенсор дар ҳолати хуби андозагирӣ кор кунад, бояд як манбаи оддии танзимшавандаи барқ, ки дар расми 1-10 оварда шудааст, истифода шавад.

 

 

(9) Нуқтаи сершавии магнитӣ ва нуқтаи сершавии схемаи сенсор онро дорои иқтидори пурқуввати изофабор мекунанд, аммо иқтидори изофабори вақт маҳдуд аст.Ҳангоми санҷиши иқтидори изофабор, ҷараёни изофабори зиёда аз 2 маротиба набояд аз 1 дақиқа зиёд бошад.

 

 

(10) Ҳарорати автобуси ибтидоии ҷорӣ набояд аз 85 ℃ зиёд бошад, ки бо хусусиятҳои пластикии муҳандисии ABS муайян карда мешавад.Истифодабарандагон талаботи махсус доранд ва метавонанд пластмассаҳои ҳарорати баландро ҳамчун қабат интихоб кунанд.

 

 

13. Афзалиятҳои сенсори ҷорӣ дар истифода

 

 

(1) Муайян кардани тамос.Дар реконструкцияи тачхизоти аз хорича овардашуда ва азнавсозии техникии тачхизоти кухна афзалияти ченкунии бетаъсисро нишон медихад;Қимати ҷориро бидуни тағир додани сими барқии таҷҳизоти аслӣ чен кардан мумкин аст.

 

 

(2) Камбудии истифодаи шунт дар он аст, ки онро бо роҳи электрикӣ ҷудо кардан мумкин нест ва инчунин талафоти воридкунӣ вуҷуд дорад.Чӣ қадаре ки ҷараён калон бошад, ҳамон қадар талафот зиёд мешавад ва ҳаҷм ҳамон қадар калонтар аст.Одамон инчунин дарёфтанд, ки шунт ҳангоми ошкор кардани басомади баланд ва ҷараёни баланд индуктивии ногузир дорад ва он наметавонад шакли мавҷи ченшудаи ҷараёнро воқеан интиқол диҳад, бигзор навъи мавҷи ғайри синус.Сенсори ҷорӣ камбудиҳои дар боло зикршудаи шунтро комилан бартараф мекунад ва арзиши дақиқӣ ва шиддати баромад метавонад бо арзиши шунт якхела бошад, ба монанди дараҷаи дақиқӣ 0,5, 1,0, сатҳи шиддати баромад 50, 75мВ ва 100мВ.

 

 

(3) Истифодаи он хеле қулай аст.Як сенсори ҷории lt100-c гиред, як метри аналогии 100 мА ё мултиметри рақамиро дар охири M ва охири сифри таъминоти барқ ​​​​пайваст кунед, манбаи қувваи кориро пайваст кунед ва сенсорро ба схемаи сим гузоред, то ки ҷараён арзиши схемаи асосии 0 ~ 100A метавонад дақиқ нишон дода шавад.

 

 

(4) Ҳарчанд трансформатори ҷараён ва шиддати анъанавӣ дорои сатҳҳои зиёди ҷараёни корӣ ва шиддат дорад ва дар зери басомади кории муайяншудаи синусоидалӣ дақиқии баланд дорад, он метавонад ба басомади басомади хеле танг мутобиқ шавад ва наметавонад доимии доимиро интиқол диҳад.Илова бар ин, дар вақти кор ҷараёни ҳаяҷонбахш вуҷуд дорад, бинобар ин, ин дастгоҳи индуктивӣ аст, бинобар ин, вақти посухи он метавонад танҳо даҳҳо миллисония бошад.Тавре ки ҳамаи мо медонем, вақте ки тарафи дуюмдараҷаи трансформатори ҷараён занҷири кушода аст, он хатарҳои шиддати баландро ба вуҷуд меорад.Ҳангоми истифодаи муайянкунии микрокомпьютер, ба даст овардани сигнали бисёрканал лозим аст.Одамон роҳи ҷудо кардан ва ҷамъоварии сигналҳоро меҷӯянд


Вақти фиристодан: июл-06-2022