LEM電壓傳感器其主要組成部分包括以下幾個核心部分
點擊次數(shù):11 更新時間:2025-09-26
LEM電壓傳感器是一種利用霍爾效應,將原邊電壓通過外置或內置電阻,將電流在10mA,此電流經(jīng)過多匝繞組之后,經(jīng)過聚磁材料將原邊電流chan生的磁場被氣隙中的霍爾元件到,并感應出相應電動勢,該電動勢經(jīng)過電路調整后反饋給補償線圈進而補償,該補償線圈產生的磁通與原邊電流(被測電壓通過限流電阻產生)產生的磁通大小相等,方向相反,從而在磁芯中保持磁通為零。
1、一次側
輸入端子或母線接口:用于連接被測高壓電路。根據(jù)型號不同,可以是螺釘端子、PCB引腳或直接穿接的母線/導體。
一次繞組(Primary Winding):在部分閉環(huán)(補償式)傳感器中,被測電壓通過一個高阻抗電阻轉換為一次電流,該電流流經(jīng)一次繞組,在磁芯中產生與被測電壓成正比的磁場。
2、磁路系統(tǒng)
高導磁率磁芯:通常由納米晶、鐵氧體或硅鋼等軟磁材料制成,用于集中和引導一次側電流產生的磁通,形成閉合磁路,提高測量靈敏度和抗干擾能力。
氣隙(Air Gap):在磁芯中預留微小氣隙,用于放置霍爾元件或磁通門探頭,同時防止磁芯飽和。
3、傳感元件
霍爾元件(Hall Sensor):位于磁芯氣隙中,是開環(huán)式傳感器的核心。它檢測磁芯中由一次電流產生的磁場強度,并輸出一個與磁場成正比的微小電壓信號。
磁通門探頭(Fluxgate Probe):用于高精度閉環(huán)傳感器。它能檢測極微弱的磁場變化,提供更高的精度和穩(wěn)定性。
4、二次側
信號調理電路:
前置放大器:放大霍爾元件或磁通門輸出的微弱信號。
補償線圈驅動電路(閉環(huán)傳感器):生成一個與一次磁場相反的補償電流,通過二次繞組產生反向磁通,使磁芯中凈磁通為零,實現(xiàn)高線性度。
調制/解調電路(磁通門傳感器):用于激勵和解調磁通門信號。
二次繞組(Secondary Winding):在閉環(huán)傳感器中,承載補償電流,產生抵消磁場。
輸出級電路:將處理后的信號轉換為標準的模擬或數(shù)字輸出信號。
5、電源模塊
隔離電源:為傳感器內部的電子電路(特別是二次側)提供工作電源(如±15V、+5V)。該電源與一次側完q電氣隔離,確保安全。
6、輸出接口
輸出端子:提供標準的電壓(如±5V、0-5V)、電流(如4-20mA、0-20mA)或數(shù)字信號(如SPI、I²C)輸出,連接至PLC、控制器或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
7、絕緣與外殼
絕緣材料:在一次側和二次側之間填充高性能絕緣材料(如環(huán)氧樹脂),確保達到數(shù)千伏的電氣隔離強度,滿足安全標準。
外殼(Housing):由阻燃工程塑料或金屬制成,保護內部元件,提供機械支撐,并具備一定的防塵防水能力(如IP等級)。