1、1,电流传感器,电流传感器的经典原理以及现代应用,2,一.电流传感器的原理,工作原理主要是霍尔效应原理 (以零磁通闭环产品原理为例) 当原边导线经过电流传感器时，原边电流IP会产生磁力线，原边磁力线集中在磁芯气隙周围，内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的，大小仅为几毫伏的感应电压，通过后续电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS，并存在以下关系式：IS* NS= IP*NP,3,IS* NS= IP*NP,IS副边电流； IP原边电流； NP原边线圈匝数； NS副边线圈匝数； NP/NS匝数比，一般取NP=1。 注意:电流传感器的输出信号是副边电流IS，它与输入信号（原边电
2、流IP）成正比.IS一般很小，只有10400mA。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电压输出信号。,4,二.电流传感器主要特性参数,1.传感器供电电压VA VA指电流传感器的供电电压，它必须在传感器所规定的范围内。超过此范围，传感器不能正常工作或可靠性降低.传感器的供电电压VA又分为正极供电电压VA+和负极供电电压VA- 注意:单相供电的传感器，其供电电压VAmin是双相供电电压VAmin的2倍，所以其测量范围要相供高于双电的传感器。,5,2标准额定值IPN和额定输出电流ISN,标准额定值IPN和额定输出电流ISN IPN指电流传感器所能测试的标准额定值
3、，用有效值表示（A.r.m.s），IPN的大小与传感器产品的型号有关。 ISN指电流传感器额定输出电流，一般为10400mA，当然根据某些型号具体可能会有所不同 测量范围Ipmax指电流传感器可测量的最大电流值，测量范围一般高于标准额定值IPN。,6,3.偏移电流ISO,偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。 电流传感器在生产时，在25，IP=0时的情况下，偏移电流已调至最小，但传感器在离开生产线时，都会产生一定大小的偏移电流。产品技术文档中提到的精度已考虑了偏移电流增加的影响。,7,4.线性度,线性度决定了传感器输出信号（副边电流IS）与
4、输入信号（原边电流IP）在测量范围内成正比的程度。,8,5.温度漂移,偏移电流ISO是在25时计算出来的，当霍尔电极周边环境温度变化时，ISO会产生变化。 因此，考虑偏移电流ISO的最大变化是很重要的，其中，IOT是指电流传感器性能表中的温度漂移值。,9,6.过载,电流传感器的过载能力是指:发生电流过载时，在测量范围之外，原边电流仍会增加，而且过载电流的持续时间可能很短，而过载值有可能超过传感器的允许值，过载电流值传感器一般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。,10,7.精度,霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流IPN。 在+25时，传感器测量精度与原边电流有一定影响，同时评定传感器精度时还
5、必须考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。,11,电流传感器的发展,原来的非接触式电流传感器大致有3种结构模 1图所示为以霍尔元件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内 2图所示为在铁芯的间隙内设置霍尔元件，而在铁芯上设置反馈线圈 3图所示为在铁芯的间隙内设置磁一光效应元件(应用法拉第效应的元件)，用作磁场检测元件。,12,上述3种结构模式的缺点,例l中元件的温度特性不佳，输出均匀性较差，因而电流检测精度不高。再者，此种传感器极易受漂移的影响稍微受点漂移影响就难以测量含直流成分的电流。 例2虽可解决例1中出现问题，但要精密测量线圈中流过的电流还必须排除外界干扰因索，如果受到感应噪声等因素的影响，也
6、就难以实现精密测量。特别是电流传感器的传感部和控制电流传感器信号的控制部之间的距离长，付出的代价就更高。 例3由于其控制部的信号只用光传送，噪声虽低但漂移的影响却不小因而也不能测量含直流成分的电流。,13,实例以及创新,图2所示为开发提供的非接触式电流传感器的结构。 线圈绕在铁芯上，磁场检测元件设置在铁芯的间隙内光检测器测量磁场检测元件的输出，放大器调制磁场检测元件的输出。,实例1,14,CSN系列霍尔效应电流传感器,CSN系列霍尔效应电流传感器可用于监测直流或交流电流。这一系列的产品包括可调节线性、零点平衡、数字以及线性电流传感器。 CSN系列磁阻电流传感器使用了ASIC (专用集成电路)
7、和霍尼韦尔磁阻式(MR)传感器，温度漂移极低，因此其测量结果稳定、重复性好且精度很高。 最佳使用环境:开关电流传感器可引发报警器，启动发动机，打开阀门或关闭机泵。线性传感器的输出与所监测电流的波形一致，可以作为反馈元件来控制发动机或调节机械使之保持正常的工作状态。,15,CNS典型应用以及市场价格,变速发动机 汽车诊断（battery drain检测器） 接地故障检测 发动机过载保护 电焊机的电流监控 功率半导体器件的防护 控制系统诊断 当 前 价:10.00 元/只不含运费最小起订：10只,16,霍尔电流传感器SM,SM系列电流传感器是新一代电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以
8、及各种不规则的电流，能确保测量准确，具有反应速度快、过载能力强、温度特性好、输出连续可调、性能稳定等优点。高技术含量，规模生产低价格、高品质. SM霍尔电流传感器选型：包括SMLxxDC线性直流电流传感器；SMLxxAC线性交流电流传感器；SMD开关型电流传感器；SM-B单电源电流传感器；SMN电流输出型电流传感器；SML00AC交流漏电流传感器；SML00DC直流漏电流传感器；SM小电流传感器，包括微安级电流传感器，SM万安培电流传感器，SM3三相组合电流传感器，非霍尔电流传感器系列。,17,SM电流传感器的特点,1、精度高，线性度好，性能稳定。 2、单电源供电，使用更方便 3、各种规格型号
9、齐全，外形尺寸多样 4、高品质 规模生产 价格低廉 商标 SM 产品型号 SML/SMD/SMN 价格 15-100 南京三盟科技有限公司,18,SM电流传感器主要参数,隔离电压：3.5KV-40KV 电源：单电源5-24VDC，或者9-15VDC，或者220VAC 精度等级：0.2，0.5，1 输出：直流电压05VDC或者跟踪输出（与输入波形一致） 量程范围：10uA100KA。,19,交流电量隔离传感器/变送器 WB,用途： * 各种低压互感器、仪用互感器和电量变送器 * 高速、高精度的模拟信号隔离采集传感器 * 性能价格比高的隔离放大器和电量隔离转换器 * 模拟信号的高精度隔离传输驱动器
10、和接收器 * 压力、温度等非电量传感器的配套变送器 * 各种电信号的调理变送器 * 电压、电流信号监测用越限报警传感器 * 特殊环境需求信号变换器,20,产品功能描述,线性测量范围： 0120标称输入 频响 25Hz-5KHz 过载能力： 电流穿心输入30倍标称值，持续5秒，电流接线输入10倍标称值，持续5秒电压输入2倍标称值，可持续， 隔离电压： 2.5kVDC,1分钟 额定环境温度： 050 平均无故障工作时间： 5万小时,制造厂家：ColliHigh,21,电流变送器 TQG17A,特点 1.采用信号隔离和有源滤波技术，具有很高的共模抑制能力，输出稳定，可靠性高。 2.信号调节方便。 3
11、.产品功能描述 工作温度 2585 测量范围 420mA 输出信号 05V 测量精度 0.5FS 隔离电压 1000V/50Hz/1min 电源需求 电压 15VDC20% 4. 用途:TQG17A：用于将420mA的电流信号转换为05V的电压信号。,22,产品简单介绍,制造厂家：TEG 产品价格：洽谈元 产品市场价：洽谈元 送货时间: 48小时内,23,电流变送器 TQG17,采用信号隔离和有源滤波，具有很高的共模抑制能力，输出稳定，可靠性高,信号调节方便。 工作温度 2585 测量范围 075mV 输出信号 010V 测量精度 0.5FS 隔离电压 4500V/50Hz/1min 电源需求
12、 电压 15VDC20% TQG17：外接分流器，将分流器输出信号转换为电压信号，使微机能采集和监控。,24,电流传感器 TT100-S/T,NT100S型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,25,产品功能描述,电参数 :测定被测电流IN 100Arms 测量范围 0200A（电流电压12V，测量电阻Rmax25）；0200A（电流电压18V，测量电阻Rmax50） 过载能力 200A-3min/h；2000A-3s/h（非测量） 匝数比 1：1000 测量电流IM 额定值100mA,对应原边100A电流；最大值
13、200mA,对应原边200A电流 精度（-25+70） 1%IN包括 当原边电流为零时，失调电流最大值0.4mA 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：5kVrms/50Hz/1min,26,产品功能描述,副边电路 1.连接方式3个6.30.8mm接插件 2.内部电阻 25（内部电压降：2.5V/100A） 3.电流损耗 30mA(无载电流)+IM（测量电流） 4.工作温度 0+70 5存储温度 -25+85,27,电流传感器 NT100-S,产品介绍 NT100S型电流传感器利用霍尔效应，采
14、用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,28,产品描述,电参数 测定被测电流IN 100Arms 测量范围 0200A（电流电压12V，测量电阻Rmax25）；0200A（电流电压18V，测量电阻Rmax50） 过载能力 200A-3min/h；2000A-3s/h 匝数比 1：1000 测量电流IM 额定值100mA,对应原边100A电流；最大值200mA,对应原边200A电流 精度（-25+70） 1%IN包括 当原边电流为零时，失调电流最大值0.4mA 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt
15、50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：5kVrms/50Hz/1min,29,产品描述,副边电路： 连接方式 3个6.30.8mm接插件 内部电阻 25（内部电压降：2.5V/100A） 电流损耗 30mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 安装方式 底板上有4个4.5的安装孔, 孔距6638 mm 工作温度 0+70 存储温度 -25+85 电源需求 电压 12V18V （10%） 产品特征 重量 110g,30,电流传感器 TQG6B,适用范围： 该传感器适用于直流、交流及脉冲等大电流的隔离精确测量，具有精度高、线性度好、结构紧
16、凑和安装方便等优点。,31,产品功能描述,额定测量电流 500Arms 过载能力 800A-5min/h(电源电压15V，测量电阻RMmax10；1000A-2min/h(电源电压24V，测量电阻RMmax25 匝数比 1：5000 测量电流 100mA/500A 测量精度 1%IN 失调电流 0.25mA（25） 线性度 优于0.2%IN（25） 绝缘电压 一次侧回路与二次侧回路7kVrms/50Hz/1min 电流损耗 （30mA5mA)+IM 工作温度 -2570 电源需求 电压 15(110%)V24（110 产品特征 重量 1kg,电参数,32,电流传感器 TA1000-T,TA10
17、00-T型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元 件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,33,产品功能描述,电参数： 测定被测电流IN 1000Arms 测量范围 01500A（电流电压15V，测量电阻Rmax10） 过载能力 1500A-3min/h（电流电压15V，测量电阻Rmax3）；1800A-2min/h（电流电压24V，测量电阻Rmax18） 匝数比 1：5000 测量电流IM 额定值200mA,对应原边1000A电流；最大值360mA,对应原边1800A电流 精度（-25+70） 0.5%IN包括；当原边电流为零时，失调电流最大值0.4m
18、A 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：6kVrms/50Hz/1min,34,产品功能描述,副边电路： 连接方式 X14型4芯插头座 内部电阻 40（内部电压降：0.8V/100A） 电源电压 15V24V （10%） 电流损耗 60mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 工作温度 -25+70 存储温度 -40+85 信号指示 为了在M端得到正向测量电流，原边电流必须按指示的箭头方向流动 重量 3kg,35,电流传感器 TQG4A-1000A,
19、TQG4A-1000A型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,36,产品功能描述,电参数 测定被测电流IN 1000Arms 测量范围 01500A（电流电压15V，测量电阻Rmax10） 过载能力 1500A-3min/h（电流电压15V，测量电阻Rmax3）；1800A-2min/h（电流电压24V，测量电阻Rmax18） 匝数比 1：5000 测量电流IM 额定值200mA,对应原边1000A电流；最大值360mA,对应原边1800A电流 精度（-25+70） 0.5%IN包括；当原边电流为零时，失调电流最大
20、值0.4mA 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：6kVrms/50Hz/1min,37,产品功能描述,副边电路： 连接方式 X14型4芯插头座 内部电阻 40（内部电压降：0.8V/100A） 电源电压 15V24V （10%） 电流损耗 60mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 工作温度 -25+70 存储温度 -40+85 （入出）信号指示 为了在M端得到正向测量电流，原边电流必须按指示的箭头方向流动 产品特征 重量 3kg,38,电流传感
21、器 TA1500-T,TA1500-T型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,39,产品功能描述,电参数： 测定被测电流IN 1500Arms 测量范围 02000A（电流电压15V，测量电阻Rmax10） 过载能力 2000A-10min/h（电流电压15V，测量电阻Rmax10）；3000A-3min/h（电流电压24V，测量电阻Rmax10） 匝数比 1：5000 测量电流IM 额定值300mA,对应原边1500A电流；最大值600mA,对应原边3000A电流 精度（-25+70）： 0.5%IN包括；当原边
22、电流为零时，失调电流最大值0.4mA ；温度漂移：低于10-4xIN/ ；线性度：优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：6kVrms/50Hz/1min,40,产品功能描述,副边电路： 连接方式 PG11馈线电缆接在6.30.8mm紧固夹上 内部电阻 25（内部电压降：5V/1000A） 电流损耗 60mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 工作温度 -25+70 存储温度 -40+85 （入出）信号指示 为了在M端得到正向测量电流，原边电流必须按指示的箭头方向流动 电源需求 电压 15V
23、24V （10%） 产品特征 重量 17kg,41,电流传感器 TQG4B-1500A,TQG4B-1500A型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,42,产品功能描述,电参数： 测定被测电流IN 1500Arms 测量范围 02000A（电流电压15V，测量电阻Rmax10） 过载能力 2000A-10min/h（电流电压15V，测量电阻Rmax10）；3000A-3min/h（电流电压24V，测量电阻Rmax10） 匝数比 1：5000 测量电流IM 额定值300mA,对应原边1500A电流；最大值600mA,
24、对应原边3000A电流 精度： 0.5%（-25至+70）IN包括 当原边电流为零时 失调电流最大值0.4mA 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：6kVrms/50Hz/1min,43,产品功能描述,副边电路： 连接方式 PG11馈线电缆接在6.30.8mm紧固夹上 内部电阻 25（内部电压降：5V/1000A） 电流损耗 60mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 工作温度 -25+70 存储温度 -40+85 （入出）信号指示 为了在M端得到
25、正向测量电流，原边电流必须按指示的箭头方向流动 电源需求 电压 15V24V （10%） 重量 17kg,44,直流电流传感器 ZDS-1000A,TQG4A-1000A型电流传感器利用霍尔效应，采用磁补偿原理，通过霍尔元件实现对直流、交流及脉冲电流的电隔离测量，测量电流正比于被测电流。,45,产品功能描述,电参数： 测定被测电流IN 1000Arms 测量范围 01500A（电流电压15V，测量电阻Rmax10） 过载能力 1500A-3min/h（电流电压15V，测量电阻Rmax3）；1800A-2min/h（电流电压24V，测量电阻Rmax18） 匝数比 1：5000 测量电流IM 额定
26、值200mA,对应原边1000A电流；最大值360mA,对应原边1800A电流 精度（-25+70） 0.5%IN包括；当原边电流为零时，失调电流最大值0.4mA 温度漂移 低于10-4xIN/ 线性度 优于0.1%IN 响应时间 s dI/dt 50A/s 绝缘电压 原边与副边电路+接地及屏蔽层之间：6kVrms/50Hz/1min,46,产品功能描述,副边电路： 连接方式 X14型4芯插头座 内部电阻 40（内部电压降：0.8V/100A） 电源电压 15V24V （10%） 电流损耗 60mA(无载电流)+IM（测量电流） 通用数据： 内部数据 采用绝缘阻燃自熄塑料外壳 工作温度 -25+70 存储温度 -40+85 （入出）信号指示 为了在M端得到正向测量电流，原边电流必须按指示的箭头方向流动 产品特征 重量 3kg,
