LEM电流传感器的应用探讨VIP免费

电子工业专用设备EquipmentforElectronicProductsManufacturingEPE（总第180期）Jan．2010LEM电流传感器的应用探讨谢珺耀，于海波(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京东燕郊101601)摘要：介绍了LEM电流传感器的特性和实际应用的经验。电流实时检测技术广泛地应用在工业领域，由于受到传统方法限制，其技术成本较高。随着科学技术的发展与进步，新型的基于霍尔效应电流传感器应运而生，它可以实现零到数十安培甚至高达数千安培的电流动态检测，不但在检测电流范围上实现了突破，而且在动态性能上也有显著的提高，同时还对检测回路与主回路进行了完全隔离。因而，在电力电子行业电流检测中得到越来越广泛地应用。关键词：电流传感器；主回路；检测回路；霍尔效应中图分类号：TP212.9文献标识码：A文章编号：1004-4507(2010)01-0050-05ApplicationandDiscussionofLEMCurrentTransducerXIEJunyao，YUHaibo(The45thResearchInstituteofCETC,BeijingEastYanjiao,101601,China)Abstract:ThispaperintroducesthefeaturesandtheapplicationexperienceoftheLEMcurrenttrans-ducer.Thereal-timecurrentmeasurementtechnologyiswidelyusedinindustrialcontrolarea,butduetorestrictionsontraditionalmethods,technologycostsarehigh.Asthedevelopmentofscienceandtechnology,thenewcurrenttransducerhasemerged,itisbasedonHall-effectprinciple,thecurrenttransducercanmeasuredozensofampsandevenhighercurrent,ithashadaverylargeimprovementindynamicmeasurement,andachievedacompleteseparationbetweenthemaincircuitanddetectioncircuit.Thus,thecurrenttransduceriswidelyusedforcurrentdetectionareainthepowerelectronicsindustry.Keywords:CurrentTransducer;MainCircuit;DetectionCircuit;Hall-effect收稿日期：2009-12-14随着现代工业技术的不断发展，电流检测广泛地应用到工业控制领域，工业控制对电流检测的精度及响应速度的要求较高，同时希望与被检测的对象实现完全隔离，LEM电流传感器很好地解决了这些问题。LEM电流传感器以其优良的性能和精巧的结构，业已成为工业控制领域中电流隔离测量的最佳解决方案，并被广泛的应用于驱动器、变频器、电机绕组、高频大电流测量等场合中。·新技术应用·50电子工业专用设备EquipmentforElectronicProductsManufacturingEPE（总第180期）Jan．20101莱姆传感器的基本工作原理和特性莱姆电流传感器是瑞士LEM公司推出的产品，有多种系列产品问世，在工业控制中获得广泛应用。它的原理是基于霍尔效应，是模块化的有源电流传感器，它把普通互感器与霍尔元件、电子线路有机地结合起来，充分发挥了普通互感测量范围宽的长处和电子线路反应速度快的优势，同时，其传感器电路由于与被测电路是隔离的，因此，LEM电流传感器的接入对被测电路的影响可以降到最低以至于完全可以忽略不计。LEM电流传感器可对直流、交流及脉动电流进行测量[1]。图1是LEM电流传感器原理图。LEM电流传感器有多种系列产品，每种都有不同的用途和特点，从检测电流的类型看有直流与交流，大电流与微小电流；从反馈形式看有开环和闭环；闭环根据不同的用途又有多种反馈形式，用户可以按自己的需求加以选择。图1是电流闭环的形式之一，笔者仅以此类型的传感器使用经验与读者共同分享。在图1中，Ip是被测导体电流，可以理解Ip为流经原边导体的电流(类似于变压器原、副边，但它是磁场直接耦合的)，在一个磁回路中有一定的间隙放置半导体霍尔器件，当Ip的大小发生变化时，霍尔电流Ic也发生变化，霍尔电压也随之发生变化，将此电压变化通过放大器放大输出，输出的电压大小反应了被测电流的大小。为了更稳定、更精确地测量原端Ip的大小，在磁环上绕有补偿绕组，它与输出之间形成霍尔负反馈的闭环形式，其中Is称之为补偿电流，其大小、相位反应被测电流Ip的大小、相位，这个电流通过一个标准电阻Rm产生压降以电压Vm的形式输出。这种闭环电流传感器的特点表现在：测量电压范围宽，反应速度快；具有很低的温度漂移；被测器件与测量回路完全隔离；在全程测量范围内可获得极优良的线...