电流感应器,又称电流传感器,是一种用于测量电流的设备,能够将电流信号转换为可测量的电压或数字信号。以下是关于它的详细介绍:
工作原理及类型
电阻式(分流器)电流传感器:基于欧姆定律,电流通过精密低阻值电阻产生压降,测量该压降并计算电流值。其成本低、结构简单,但无隔离且有功率损耗,适用于直流和小电流测量。
霍尔效应电流传感器:利用霍尔效应原理,载流导体产生磁场,霍尔元件检测磁场强度,输出与电流成正比的电压信号。它可进行非接触测量,具有电气隔离功能,能测量直流和交流,但中等且受温度影响。
磁通门电流传感器:利用高磁导率磁芯的饱和特性,通过二次绕组检测磁芯饱和状态,从而高测量直流和交流电流。其可达 0.1% 以下,但响应速度较慢,成本较高,适用于精密测量。
罗氏线圈电流传感器:空心环形线圈包围被测导体,测量电流变化率产生的感应电压,通过积分电路得到电流值。它仅适用于交流测量,线性度好,无磁饱和,适合大电流和高频测量。
光纤电流传感器:利用法拉第磁光效应,电流产生的磁场改变光偏振状态,通过检测光信号变化测量电流。该传感器完全电气隔离,抗电磁干扰能力强,但成本高,用于特殊场合。
主要功能
电流测量:可测量直流或交流电流值。
电气隔离:提供被测电路与测量系统之间的电气隔离,保障测量系统和人员安全。
信号转换:将电流信号转换为标准电压或数字信号,便于后续处理和分析。
过流保护:能检测异常电流并触发保护机制,防止设备因过流而损坏。
能量监测:配合其他传感器实现功率和能量计算,有助于能源管理和效率优化。
关键参数
测量范围:可测量的电流范围,从毫安级至千安级不等。
:测量误差占满量程的百分比,一般在 0.1%-5% 之间。
带宽:能够响应的频率范围,如 DC-100kHz 或更高。
响应时间:从电流变化到输出稳定的时间,通常为微秒至毫秒级。
隔离电压:输入输出间的耐压能力,范围从几百 V 至几千 V。
供电电压:传感器工作所需的电源,如 ±12V、±15V、5V 等。
应用领域
工业自动化:用于电机驱动控制、变频器电流监测、PLC 系统电流反馈等。
能源管理:如智能电表、太阳能逆变器、电池管理系统等。
消费电子:包括手机、笔记本电脑的充电管理,电源适配器过流保护,家电功耗监测等。
汽车电子:可应用于电动汽车电机控制、车载充电器、电池组电流监测等。
电力系统:用于智能电网监测、变电站设备保护、故障电流检测等。
医疗设备:如医疗电源监控、生命维持设备安全监测等。