Меню

Датчик тока с импульсным выходом

Датчики силы тока

Датчики тока предназначены для бесконтактного измерения силы переменного и/или постоянного тока в кабеле, продетого сквозь отверстие в середине корпуса. Выходные сигналы измерительного трансформатора 4. 20 мА, 0. 10 В или ModBUS RTU.

Основным преимуществом датчиков тока Seneca Т201 является измерение силы тока, протекающего по кабелю, бесконтактным методом. Благодаря этому, датчик (измерительный трансформатор тока с унифицированным выходным сигналом) обладает перегрузочной способностью вплоть до 20-ти кратного значения от номинального тока, легко монтируется на объекте и имеет очень компактные размеры, что важно при монтаже в шкафу управления.

В зависимости от модификации, принцип действия основан на 2-х явлениях:

  • токовый трансформатор: измерение либо только постоянного, либо только переменного тока;
  • эффект Холла: измерение как постоянного, так и переменного тока.

Измерение происходит с высокой точностью — 0,2% от настроенного измерительного диапазона; перенастройка диапазона происходит с помощью DIP-переключателей, расположенных прямо на корпусе измерительного трансформатора тока. Также возможен монтаж датчика на DIN-рейку при помощи специального крепления.

Настройка диапазонов при помощи DIP-переключателей

DIP-переключатели выбора диапазона

Измерительные трансформаторы серии T201 изготавливаются с выходными сигналами 4…20 мА, 0…10 В или цифровым выходом ModBUS RTU. Обладают возможностью задания фильтрации: например, для устранения влияния пусковых токов при измерении силы тока на индуктивной нагрузке.

Источник

Датчики тока

Датчики тока для измерения и контроля постоянным, переменным и импульсным токами и широко применяются в электротехнике для создания систем обратной связи. В зависимости от принципа работы датчики тока подразделяются на резистивные, токовые трансформаторы и датчики на эффекте Холла.

Каталог

Датчики тока с цифровым выходом

Выходной сигнал датчиков представляет собой пороговый сигнал, который изменяет свою величину при превышении определенного уровня постоянного или переменного тока.

Датчики тока с выходом по напряжению

Датчики тока с выходом по напряжению

Выходное напряжение датчиков прямо пропорционально измеряемому току и напряжению питания. Нулевое значение тока соответствует половинной величине напряжения питания.

Датчики тока с выходом по току (компенсационные)

Датчики преобразуют входной ток в пропорциональный ему вторичный выходной ток меньшей величины.

Интегральные датчики тока (КМОП ASICs)

Интегральные датчики тока (КМОП ASICs)

Это полностью интегрированные КМОП-устройства, включающие концентратор магнитных полей, элемент Холла, схему смещения напряжения, усилитель и схему программирования усиления, сдвига и температурного коэффициента.

Датчики тока ТВЕЛЕМ-ЛЕМ

Датчики тока ТВЕЛЕМ-ЛЕМ

Промышленные датчики тока перекрывают диапазон измерений от 0 до 10000 А и могут применяться в робототехнике, системах электроснабжения, промышленных приводах, сварочных машинах, электропечах, лазерной и медицинской технике, электро и радиосвязи и т.д.

Источник



ACS712 датчики тока

ACS712 датчики тока
Современные датчики тока подразделяются на следующие типы:
— резистивные датчики (токовые шунты);
— датчики тока на эффекте Холла;
— трансформаторы тока;
— волоконно-оптические датчики тока (ВОДТ) на эффекте Фарадея;
— пояс Роговского;
— токовые клещи
Каждый обладает своими достоинствами и недостатками, которые и ограничивают сферу его применения.

Читайте также:  Общий эмиттер ток базы
Токоизмерительные резисторы Трансформаторы тока Датчики Холла
Измеряемый ток Постоянный Переменный Постоянный и переменный
Диапазон измеряемого тока До 20 А До 1000А До 1000А
Погрешность измерений 1% 5% 10%
Гальваническая развязка нет есть есть
Вносимые потери есть есть Нет
Частотный диапазон 100 кГц 50/60/400 Гц 200 кГц
Относительная стоимость низкая высокая средняя
Требуют внешний источник питания нет нет да

Главным недостатком резистивного датчика тока является необходимость подключать датчик непосредственно в цепь измерения. Главным недостатком трансформатора тока является измерение только переменных токов промышленной частоты. Датчик тока на основе эффекта Холла обладает рядом преимуществ, которые заключаются в возможности измерения как постоянных, так и переменных токов, и малых размерах. К их главным достоинствам следует отнести отсутствие вносимых с систему потерь мощности, широкий диапазон частот. Недостатком является необходимость внешнего источника питания и зависимость от температуры.

Датчики тока Allegro Microsystems

Компания Allegro Microsystems специализируется на разработке и производстве аналого-цифровых силовых микросхем и датчиков тока на основе эффекта Холла. Для диапазона 5-200 А предлагаются интеллектуальные микросхемы, а для диапазона до 1000 А и выше – линейные микросхемы с дистанционным измерением тока. Датчики работают в расширенном диапазоне температур, что позволяет использовать их в жестких условиях эксплуатации.
Основными областями применения являются системы автомобильной и силовой электроники, промышленная автоматика, аппаратура общего применения.

Принцип работы

Принцип работы датчиков

Датчики состоят из очень точного линейного датчика Холла, интегрированного на кристалл микросхемы, и медного проводника, размещенного близко к кристаллу. Электрический ток, протекая через проводник, создает магнитное поле, которое фиксируется датчиком Холла и преобразуется в напряжение, пропорциональное значению входного тока.

Зависимость выходного напряжения датчика от тока

Корпуса датчиков

Для производства датчиков на 5-200 А применяется flip chip технология, которая предоставляет ряд значительных преимуществ для разработчика:
— повышенная чувствительность, датчик Холла расположен очень близко к проводнику тока
— высокая гальваническая изоляция, до 3600 В rms в течение 60 секунд
— низкое сопротивление первичной цепи, менее 1 мОм, снижение потерь мощности
— стандартные корпуса для поверхностного монтажа.

Корпус по технологии Flip Chip (вид сверху)

Датчики на диапазон 50-200 А выпускаются в корпусе собственной разработки – СВ. Этот корпус включает медный проводник и аналоговый датчик Холла и позволяет измерять постоянный ток до 200 А и импульсный до 1200 А. Датчики калибруются при производстве, выдерживают напряжение пробоя до 4800 В rms в течение 60 секунд, обеспечивают изоляцию до 700 В и усиленную изоляцию до 4500 В. Сопротивление проводника составляет 100 мОм, поэтому микросхемы имеют сверхнизкую потерю мощности при измерении максимального тока.

Читайте также:  Как вычислить амплитуду силы тока

Корпус CB

Корпус датчиков

Термокомпенсация

В датчиках тока используется запатентованная технология цифровой термокомпенсации, которая позволяет значительно улучшить как погрешность чувствительности и выходного напряжения в рабочей точке. Оба параметра измеряются на этапе финального тестирования в двух режимах: при комнатной температуре и при 85…150°С. Эти данные хранятся в EEPROM памяти. В результате датчики Allegro имеют суммарную погрешность ±1% в диапазоне 25…150°С. Такая калибровка на последней стадии производства устраняет необходимость в температурной калибровке после монтажа на печатную плату.

Типовая схема датчика тока с термокомпенсацией

Применение датчиков тока в электроприводе

Датчики тока Allegro могут применяться в нескольких узлах электропривода благодаря наличию гальванической развязки и хорошим параметрам скорости dV/dt.
Они могу использоваться для измерения постоянного тока шины (1), тока фазы (2) или на тока нижнего уровня.

Применение датчиков тока в электроприводе

Гальваническая изоляция позволяет использовать датчики Allegro для измерения тока фазы двигателя напрямую. Это упрощает блок управления и уменьшает шумы. Датчики ACS710, ACS711 и ACS716 имеют выходы ошибки, которые можно использовать для обнаружения короткого замыкания или других явлений, вызванных высоким током.
Основные датчики тока для электропривода:

ACS710 Датчик тока 5В, 120 кГц с выходом ошибки, изоляция 3 кВ
ACS716 Датчик тока 3,3В, 120 кГц с выходом ошибки, изоляция 3 кВ
ACS722 Датчик тока 3,3В, 80 кГц с термокомпенсацией
ACS723 Датчик тока 5В, 80 кГц с термокомпенсацией
ACS726 Датчик тока с дифференциальным выходом с термокомпенсацией
ACS711 Датчик тока эконом-класса для измерения выходного тока плеча

Датчики тока в усилителях мощности

Правильное управление усилителем мощности в базовой станции или портативном радиоприемнике – основа для правильного компромисса между выходной мощностью и КПД.
Ток смещения – это ключевой параметр для контроля на большинстве выходных каскадов, поэтому компания Allegro предлагает несколько датчиков тока для решения данной задачи.

Применение датчиков в усилителях мощности

ACS711 Датчик тока 100 кГц в корпусе QFN/SOIC
ACS712 Датчик тока 80 кГц в корпусе SOIC

Преимущества датчиков тока Allegro

— возможность измерения постоянного тока, переменного тока и их комбинаций;
— малые потери энергии и, как следствие, малое выделение тепла, уменьшенные габариты и возможность контролировать большие токи;
— встроенная гальваническая развязка

Высокая точность, гальваническая изоляция измерительной схемы, термостабильность и малые габариты делают датчики хорошим решением для применения в преобразовательной технике, бытовой, автомобильной и промышленной электронике.

Источник

Датчики тока компании Honeywell

А. Маргелов

Датчики тока на основе эффекта Холла Honeywell позволяют решить множество задач в области силовой электроники, которые связаны с созданием систем обратной связи в электроприводном оборудовании для управления и защиты, а также измерении и контроле постоянного, переменного и импульсного токов в широких пределах с высокой точностью.

Читайте также:  Ток утечки в ионисторах

Несмотря на то, что в мире существует множество методов измерения тока, только три из них объединяет низкая стоимость и соответственно массовое производство. Среди них известные нам технологии: резистивная на основе токового трансформатора и на основе эффекта Холла. В таблице 1 приведен сравнительных анализ основных характеристик датчиков тока, выполненных с использованием этих трех технологий. Другие методы находят применение лишь в дорогостоящем лабораторном оборудовании.

Резистивный метод с использованием токового шунта является очень распространенным и недорогим. Однако ему свойствены два недостатка: поглощение мощности и, соответственно, нагрев и отсутствие электрической изоляции. Вместе с этим индуктивность большинства мощных резисторов ограничивает частотный диапазон. Низкоиндуктивные мощные шунты для ВЧ-при-ложений более дорогие, но и позволяют работать в диапазоне выше 500 кГц.

Токовые трансформаторы применяются только в случае измерения переменных токов. Большинство недорогих токовых трансформаторов работают в очень узком диапазоне частот и не способны измерять постоянный ток. Широкополосные же трансформаторы превосходят по стоимости датчики тока на эффекте Холла и резистивные. Однако токовые трансформаторы не вносят потерь, не требуют питания и не имеют напряжения смещения.

Рисунок 1 Структуре датчика

Датчики тока на эффекте Холла (открытого типа и компенсационные), которым и посвящена данная статья, представляют наиболее интересную группу распространенных на сегодняшний день устройств измерения тока. К их главным достоинствам следует отнести отсутствие вносимых с систему потерь мощности (и как следствие, выделение теплоты), хорошую электрическую изоляцию, широкий диапазон частот и возможность измерения постоянных токов. Недостатком, по сравнению с вышерассмотренными методами, является необходимость внешнего источника питания.

Компания Honeywell выпускает широкую линейку датчиков тока на эффекте Холла трех типов. Это датчики тока открытого типа, датчики тока компенсационного типа и датчики тока открытого типа с логическим выходом.

ДАТЧИКИ ТОКА ОТКРЫТОГО ТИПА

Эти датчики предназначены для бесконтактного измерения постоянного тока на эффекте Холла открытого типа

Рисунок 2 Внешний вид датчиков тока откРытого типа

го, переменного и импульсного токов в диапазонах ±57…±950 А. Структура приборов приведена на рис. 1.

Датчики тока открытого типа фирмы Honeywell (рис. 2) построены на базе интегрированных линейных датчиков Холла 91SS12-2 и SS94A1 (производятся Honeywell), обладающих повышенной температурной стабильностью и линейностью характеристики. Датчики имеют аналоговый выход, напряжение на котором прямо пропорционально величине тока, протекающего через контролируемый проводник. При нулевом токе на выходе действует напряжение смещения, равное половине напряжения источника питания. Размах выходного напряжения и, соответственно, чувствительность линейно зависят от напряжения источника питания (пропорциональный выход, 0,2511пит 500 кГц

Источник