、前言

　　伴隨著城市人口和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，用電設(shè)備的增多，用電量越來越大，城市的供電設(shè)備經(jīng)常負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，用電環(huán)境變得越來越惡劣，對電源的“考驗(yàn)”越來越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天，用電設(shè)備都要遭受120次左右的電源問題的侵?jǐn)_，電子設(shè)備故障的6來自電源。因此，電源問題的重要日益凸顯出來。原先作為配角，資金投入較少的電源越來越受到廠商和研究人員的重視，電源遂發(fā)展成為門嶄新的。而今，小小的電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來越多的新。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、參數(shù)穩(wěn)壓、線反饋穩(wěn)壓、磁放大器、數(shù)控調(diào)壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。實(shí)際需求直接推動(dòng)電源不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動(dòng)和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時(shí)具有自動(dòng)保護(hù)功能和的智能，具有傳感、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源漸成趨勢，電流或電壓的傳感器便應(yīng)運(yùn)而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。

　　二、電流傳感器的工作原理

　　電流傳感器可以測量類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理。（本文下面多以以零磁通閉環(huán)產(chǎn)品原理為例）

　　當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時(shí)，原邊電流IP會(huì)產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個(gè)微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式：

　　IS*NS=IP*NP

　　其中，IS—副邊電流；IP—原邊電流；NP—原邊線圈匝數(shù)；NS—副邊線圈匝數(shù)；NP/NS—匝數(shù)比，般取NP=1。

　?。?，電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS，它與輸入信號（原邊電流IP）成正比，IS般很小，只有10~400mA。如果輸出電流經(jīng)過測量電阻RM，則可以得到個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。

　　2、傳感器供電電壓VA

　　3、VA指電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。過此范圍，傳感器不能正常工作或降低，另外，傳感器的供電電壓VA又分為正供電電壓VA+和負(fù)供電電壓VA-。要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要相供于雙電的傳感器。

　　3、測量范圍Ipmax

　　測量范圍指電流傳感器可測量的zui大電流值，測量范圍般于額定值IPN。

　　三、霍爾電流變送器主要特參數(shù)

　　1、額定值IPN和額定輸出電流ISNIPN指電流傳感器所能測試的額定值，用值表示（A。r。m。s），IPN的大小與傳感器產(chǎn)品的型號有關(guān)。ISN指電流傳感器額定輸出電流，般為10~400mA，當(dāng)然根據(jù)某些型號具體可能會(huì)有所不同。

　　2、偏移電流ISO

　　偏移電流也叫殘余電流或剩余電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運(yùn)算放大器工作狀態(tài)不穩(wěn)造成的。電流傳感器在生產(chǎn)時(shí)，在25℃，IP=0時(shí)的情況下，偏移電流已調(diào)至zui小，但傳感器在離開生產(chǎn)線時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生大小的偏移電流。產(chǎn)品文檔中提到的已考慮了偏移電流增加的影響。

　　3、線度

　　線度決定了傳感器輸出信號（副邊電流IS）與輸入信號（原邊電流IP）在測量范圍內(nèi)成正比的程度，南京中旭電子科技有限公司的電流傳感器線度要優(yōu)于0。5%。4、溫度漂移

　　偏移電流ISO是在25℃時(shí)計(jì)算出來的，當(dāng)霍爾電周邊環(huán)境溫度變化時(shí)，ISO會(huì)產(chǎn)生變化。因此，考慮偏移電流ISO的zui大變化是很重要的，其中，IOT是指電流傳感器能表中的溫度漂移值。

　　5、過載

　　電流傳感器的過載能力是指發(fā)生電流過載時(shí)，在測量范圍之外，原邊電流仍會(huì)增加，而且過載電流的持續(xù)時(shí)間可能很短，而過載值有可能過傳感器的允許值，過載電流值傳感器般測量不出來，但不會(huì)對傳感器造成損壞。

　　6、

　　霍爾效應(yīng)傳感器的取決于額定電流IPN。在+25℃時(shí)，傳感器測量與原邊電流有影響，同時(shí)評定傳感器時(shí)還必須考慮偏移電流、線度、溫度漂移的影響。四、傳感器型號、結(jié)構(gòu)和安裝方法傳感器產(chǎn)品標(biāo)簽般由“傳感器產(chǎn)品型號”和“生產(chǎn)日期”兩部分構(gòu)成。“傳感器產(chǎn)品型號”用于標(biāo)明傳感器的型號、額定測量值、工作電源及接線指示，“傳感器生產(chǎn)日期”則是由8位數(shù)字構(gòu)成，表明傳感器的生產(chǎn)年月份、批次（月中的第幾批產(chǎn)品）。

　　傳感器產(chǎn)品很多，每種傳感器的外形結(jié)構(gòu)、尺寸大小等都有所不同，下面介紹幾種的外形結(jié)構(gòu)及安裝接線方法。

　　1、2電流傳感器

　　2電流傳感器種量程很小的傳感器，所能測量的額定電流為5、6、8、12、2，原邊管腳的不同接法可確定額定測量電流為多少，參見說明書。

　　2、帶線電流傳感器

　　如常規(guī)電流傳感器樣，般傳感器都有正（+）、負(fù)（-）、測量端（M）及地（0）四個(gè)管腳，但帶線電流傳感器則沒有此四個(gè)管腳，而是有紅、黑、黃、綠三根引線，分別對應(yīng)于正、負(fù)、測量端及地。同時(shí)在大多傳感器中有內(nèi)孔，測量原邊電流時(shí)要將導(dǎo)線穿過該內(nèi)孔?？讖酱笮∨c產(chǎn)品型號、測量電流大小有著必然的關(guān)系。

　　不管是什么型號的電流傳感器，安裝時(shí)管腳的接線應(yīng)根據(jù)說明書所注情況進(jìn)行相應(yīng)連線。（1）在測量交流電時(shí)，必須強(qiáng)制使用雙供電電源。即傳感器的正（+）接供電電源“+VA”端，負(fù)接電源的“-VA”端，這種接法叫雙供電電源。同時(shí)測量端（M）通過電阻接電源“0V”端（單指零磁通式）。

　?。?）在測量直流電流時(shí)，可使用單或單相供電電源，即將正或負(fù)與“0V”端短接，從而形成只有個(gè)電相接的情況。

　　另外，安裝時(shí)必須考慮產(chǎn)品的用途、型號、量程范圍、安裝環(huán)境等。比如傳感器應(yīng)盡量安裝在利于散熱的場合。

　　五、提測量的方法除了安裝接線、即時(shí)標(biāo)定校準(zhǔn)、注意傳感器的工作環(huán)境外，通過下述方法還可以提測量：

　　1、原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心，盡可能不要放偏；

　　2、原邊導(dǎo)線盡可能放滿傳感器內(nèi)孔，不要留有空隙；

　　3、需要測量的電流應(yīng)接近于傳感器的額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭有個(gè)額定值很的傳感器，而欲測量的電流值又低于額定值很多，為了提測量，可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈，使之接近額定值。例如當(dāng)用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時(shí)，為提可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞十圈（般情況，NP=1；在內(nèi)孔中繞圈，NP=2；……；繞九圈，NP=10，則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等，從而可提）；

　　4、當(dāng)欲測量的電流值為IPN/10的時(shí)，在25℃仍然可以有較的。

　　六、傳感器的

　?。?）電霍爾效應(yīng)電流傳感器，利用了原邊導(dǎo)線的電磁場原理。因此下列因素直接影響傳感器是否受外部電磁場干擾。

　?。?）傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；

　?。?）外部導(dǎo)線與傳感器的距離、外部導(dǎo)線的形狀、位置和傳感器內(nèi)霍爾電的位置；

　?。?）安裝傳感器所使用的材料有無磁；

　　（5）所使用的電流傳感器是否；

　　為了盡量減小外部電磁場的干擾，按上述要求安裝傳感器。

　　七、傳感器標(biāo)定

　　1、偏移電流ISO

　　偏移電流必須在IP=0、環(huán)境溫度T≈25℃的條件下進(jìn)行校準(zhǔn)，（雙供電）接線，且測量電壓VM必須：

　　VM≦RM×ISO

　　2、

　　在IP=IPN（ACorDC）、環(huán)境溫度T≈25℃、傳感器雙供電、RM為實(shí)際測量電阻的條件下進(jìn)行測量。

　　3、保護(hù)測試

　　傳感器在測量電路短路、測量電路開路、供電電源開路、原邊電流過載、電源意外倒置的條件下都可受到保護(hù)。對上述各項(xiàng)測試舉例如下：

　?。?）測量電路短路

　　此項(xiàng)測試必須在IP=IPN、環(huán)境溫度T≈25℃、傳感器雙向供電、RM為實(shí)際應(yīng)用中的電阻條件下進(jìn)行，輸出與地接開關(guān)，開關(guān)應(yīng)在分鐘之內(nèi)合上和打開。（2）測量電路開路此項(xiàng)測試條件為IP=IPN、環(huán)境溫度T≈25℃、傳感器雙向供電、RM是實(shí)際應(yīng)用中的電阻條件下進(jìn)行，輸出與電阻接開關(guān)，開關(guān)S應(yīng)在分鐘之內(nèi)完成閉合/打開切換動(dòng)作。

　?。?）電源意外倒置測試

　　為防止電源意外倒置而使傳感器損壞，在電路中加裝了保護(hù)二管，此項(xiàng)測試可使用萬用表測試二管兩端，測試應(yīng)在IP=0、環(huán)境溫度T≈25℃、傳感器不供電、不連接測量電阻的條件下進(jìn)行?？墒褂靡韵聝煞N方法測試：

　　*種：萬用表紅表筆端接傳感器“M”端，萬用表黑表筆端接傳感器“+”端；

　　第二種：萬用表紅表筆接傳感器負(fù)，萬用表黑表筆接傳感器M端；

　　在測試中，如萬用表鳴笛，說明二管已損壞。