电流传感器

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电流传感器范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电流传感器范文第1篇

关键词：自旋阀；巨磁阻；电流传感器；霍尔；智能

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）05-00-04

0 引 言

电流传感器[1]在电力电子应用方面主要起测量、保护和监控的作用，根据其测量原理分为直接式和间接式两类。直接式测量根据电流通过电阻时在电阻两端产生的压降来确定被测电流的大小，如分流器就采用这种原理来测量直流。分流器的主要优点是结构简单、不受外磁场干扰、性能稳定可靠，但缺点是需要接入电路中，且由于分流的材料一般是合金，因此在测量大电流时会产生大量热量；间接式测量则通过测量被测电流产生的磁场，间接测量被测电流的大小。属于间接式测量的主要有电流互感器[2]、罗氏线圈电流传感器[3]、霍尔电流传器[4]、光纤电流传感器[5，6]、巨磁阻电流传感器等[7]。罗氏线圈通过测量磁通势砣范ū徊獾缌鞯拇笮。由于线圈不含磁性材料，没有磁滞效应和磁饱和现象，但存在灵敏度低、频带较窄等问题[8]。霍尔电流传感器主要根据载流半导体在磁场中产生的霍尔电势间接测量，但温度对其影响较大，导致精度较低。光纤电流传感器通过测量偏振光在磁场中偏转的角度来检测电流大小，因采用光纤作为传感介质，故在绝缘性、抗电磁干扰、可靠性等方面优势明显，但易受振动干扰[9]。间接式测量相比直接式测量具有精度更高、线性度更好的特点，是目前电流传感器研究的主要方向。

物联网的兴起，表明智能传感器是当今传感器技术发展的主要方向，传统的电流传感器已无法完全满足市场的需要。在电流检测方面，巨磁阻传感器[10]与其他类型的传感器相比，具有能够测量直流高频（MHz量级）电流信号、测量范围宽、灵敏度高和体积小等优点，尤其是巨磁阻传感器能够测量直流电流，对于直流输电系统中直流的检测极为有利[11，12]。本文基于巨磁阻传感器灵敏度高、温漂小和ZigBee在组网、无线传输等方面的优势提出了一种智能直流电流传感器设计方案，弥补了传统电流传感器在灵敏度、温度稳定性、远程监测等方面的不足。

1 智能电流传感器设计框架

智能电流传感器分为巨磁阻电流传感器和ZigBee智能传输模块，其工作原理图如图1所示。巨磁阻电流传感器负责将被测电流转换为电压信号，其反馈电阻与智能无线传输模块的监测节点相连；监测节点主要采集巨磁阻电流传感器的反馈电阻两端电压，将模拟电压信号转化为数字信号，待转化完成后，通过无线传输的方式发送给协调器；协调器与计算机通过串口连接，将收到的信息转发给计算机，并在计算机上显示出来。整个系统实现了电流的非接触测量和远程监控功能。

2 智能电流传感器电路设计

智能无线传输模块采用的ZigBee芯片是CC2530[13，14]，其电路主要由晶振电路、电源电路、RF电路等构成，电路结构较为常见。巨磁阻电流传感器分为如下四部分：

（1）巨磁阻传感器及磁芯将传感器感应的磁场转换为电压信号；

（2）放大电路将微弱的传感器输出电压信号进行放大；

（3）功率放大电路将放大后的电压信号进一步放大并提供反馈电流；

（4）反馈电路利用磁平衡原理，被测电流产生的磁场通过反馈电流进行补偿，使磁芯始终处于零磁通工作状态。巨磁阻电流传感器结构图如图2所示。

图2 巨磁阻电流传感器结构图

电流传感器的工作电压为±12 V，由稳压电源提供。VA100F3[15，16]是一款自旋阀材料的巨磁阻芯片，将VA100F3放在开有气隙的磁环的气隙里，并用胶水加以固定（巨磁阻传感器与磁环的相对位置不能改变，否则会影响传感器输出电压的大小）。巨磁阻传感器的差分输出信号接到仪表放大器AD620的差分输入引脚。放大器的增益可以通过1脚和8脚之间的电位器进行控制。仪表放大器的输出信号接至功率放大器LM3886TF，功率放大器的输出接反馈线圈，该反馈线圈绕在磁环上，在反馈线圈的末端接一个10 Ω的反馈电阻并接地，通过测量反馈电阻两端的电压，计算反馈线圈中的电流，进而推算出穿过磁环的被测电流的大小。电流传感器电路图如图3所示。

2.1 巨磁阻传感器

设计中选择VA100F3型巨磁阻传感器，采用惠斯通电桥结构[17]，具有测量范围宽、灵敏度高、磁滞小、温漂低和线性度好等特点。巨磁阻芯片特性曲线如图4所示，输出电压范围为-60～60 mV，封装为TO94，该封装放入磁环气隙中占位置比较小。VA100F3采用电压供电，工作电压为±5V，±5 V的电压由±12 V的电压经LM7805和LM7905电源芯片得到。VA100F3的1脚和3脚是控制输入端，2脚和4脚为电压输出端。巨磁阻传感器可将磁场信号转换为电压信号。传感器输出电压为：

VH=KHB （1）

式中，KH为巨磁阻传感器的灵敏度，单位为mV/mT；B为磁感应强度，单位为mT。从图4中可以得到KH的取值范围。

图4 巨磁阻芯片特性曲线

在本设计中，将巨磁阻传感器放进开有气隙的磁环的气隙里，并将传感器和磁环固定，以获得稳定的输出电压信号。磁场B的大小根据安培环路定律得：

（2）

其中，l为路径长度；N为路径包围的通电导线的匝数；μ0为真空磁导率；I为通过的电流。

根据安培回路定律，被测导线和磁场的关系为：

（3）

式中，H1表示磁环内的磁场强度；H2表示气隙的磁场强度；r0为平均半径，r0=（r+R）/2；I0为被测电流；磁环气隙宽度为d。由式（3）得：

（4）

由于磁环磁导率μ远大于真空磁导率μ0，上式可以简化为：

（5）

设N=1，代入式（1）可得：

（6）

由式（6）可知，输出电压与被测导线的电流成正比，而且磁环气隙越小，巨磁阻传感器输出电压越大，因此在设计时磁环气隙应以卡住传感器为宜。

2.2 放大电路

由巨磁阻传感器将磁环收集到的磁场转化为弱电压信号，输出一般为几十毫伏，需对其进行放大。文中采用AD620仪表放大器，通过改变电阻来改变放大倍数（1～1000）。AD620的1脚和8脚跨接1个10 kΩ电位器S1和1个75Ω的电阻R1来调整放大倍数。如果需要改变放大倍数，则可以调节S1。AD620的引脚4和7分别接-5 V和+5 V的工作电压，并各自接有0.01 μF的旁路电容至地，用来过滤交流成分，使输出更平滑；输入引脚3和2分别接巨磁阻传感器的引脚4和2；引脚6输出放大后的电压值；引脚5为参考电压，一般接地，在设计中接了一个可调电压，可通过调整电位器S2的电压来改变参考电压。由于巨磁阻传感器灵敏度较高，环境中的磁场干扰对其影响比较严重，在被测电流为零时，巨磁阻传感器会有一个输出，该输出可通过调节S2来改善。AD620的输出电压V0与输入电压V1、V2的关系如式（7）所示：

（7）

具体改善零点漂移的方法是：在测试开始之前，如果V0不等于零，则通过调节S2改变VREF的大小使得V0为零。该方式理论上可以完全消除零点漂移，但实际操作时受电位器的精度影响，能明显改善零点漂移状况。

2.3 功率放大电路

巨磁阻传感器的输出电压信号经仪表放大器之后的输出不足以驱动次级线圈的负载，此时需加一个功率放大器进行放大，使反馈电路能够正常工作。设计中采用的功率放大器为LM3886TF，LM886TF的引脚10和引脚9是信号输入引脚，引脚10与AD620的输出信号相连，引脚9接地，9脚和10脚接一个电容，与R9形成低通滤波，消除输入的残余高频，使输入信号更加光滑，减小功率放大器的不必要功耗，同时还可以消除电路自激；引脚1和引脚5分别接+24 V和-24 V工作电压。引脚8为mute脚，接低电平表示为静音状态。引脚3为功率放大器的输出引脚，最大输出电流为400 mA，与反馈电阻相连。

2.4 反馈电路

反馈电路主要由反馈线圈和反馈电阻构成，以平衡被测电流产生的磁场。平衡磁场的原理为：被测电流通过磁环所产生的磁场，由反馈线圈的电流进行补偿，使磁环始终处于零磁通工作状态。当被测电流通过磁环，反馈电流尚未形成时，巨磁阻传感器感应到磁场产生的电压信号，经放大级放大后，推动驱动级产生反馈电流，由于反馈线圈的存在，反馈电流不会发生突变，而是逐渐上升，反馈电流产生的磁场补偿了部分被测电流产生的磁场。因此，巨磁阻传感器输出降低，反馈电流上升减慢。当反馈电流产生的磁场完全补偿了被测电流产生的磁场时，磁环磁场为零，巨磁阻传感器输出为零。 但由于线圈的缘故，反馈电流还会上升，补偿过冲，巨磁阻传感器输出发生变化，反馈电流减小，如此反复在平衡点附近振荡。可以通过测量反馈电阻两端的电压，间接计算出被测电流。

3 智能电流传感器稳态误差

智能电流传感器是基于负反馈的一种运用，从负反馈的角度分析，可以更好地改善其性能，电流传感器的系统反馈框图如图5所示。BP是被测电流在磁芯中产生的磁感应强度，BS是次级电流IS在磁芯中产生的磁感应强度，BH是被测电流与反馈电流在磁芯中产生的磁感应强度差，KH是巨磁阻传感器的灵敏度系数，G（s）是巨磁阻传感器输出电压VH进一步处理的放大电路及功率放大电路的传递函数。RM、RS、SLS分别是串联次级线圈的测量电阻、次级线圈的电阻以及次级线圈电感的阻抗，三者共同构成了功率放大器的负载。BS与IS的比值定义为KS[18]。

该反馈系统的理论误差为：

（8）

由式（7）可知，该稳态误差只能减小而不能消除，这也说明了巨磁阻电流传感器并非真正工作在零磁通状态，正是由于稳态误差的存在，使得巨磁阻传感器能够不断感应到磁场使后续部分工作。该误差产生的原因是磁芯和线圈的消耗。巨磁阻传感器的灵敏度高，KH大可以有效减小系统的稳态误差；选用磁导率高，直径小的磁环或减小负载均能改善传感器的性能，提高传感器的精度[19]。

忽略系统的稳态误差可得到式 （9）， NP为被测电流的匝数，NS为次级线圈的匝数。

（9）

进一步化简可得式（10），通过测量RM的电压Vout即可求出被测电流IP。

（10）

4 测试结果分析

在25℃的温度下，使用稳压电源以及安捷伦电流源进行测试，用直流稳压电源为电流传感器提供12 V的工作电压；用安捷伦E3631A型直流电源提供0～5 A的被测电流。步长为50 mA，从0 A逐渐增加到5 A。用ZigBee智能无线传输模块测量反馈电阻的电压并⑵浞⑺透计算机，从计算机上得到测量数据。部分数据如表1所列。

25℃直流数据测试结果如图6所示。三角表示理论输出值，方块表示实际测量值。在零输入情况的输出是由外界磁场干扰产生的，外界磁场主要包括地磁场和实验室各种器件产生的磁场。在实验中可以通过调节AD620的参考电压来抵消外界磁场干扰产生的输出电压，实际运用时可对巨磁阻电流传感器进行屏蔽处理，否则会因环境的不同而产生不同的输出，影响测量结果。25℃校正后的直流数据测试结果如图7所示，相比图6传感器的零点漂移有了明显改善。从图7中可以看出两条线基本处于平行状态，因此巨磁阻电流传感器的线性度较好，计算表明线性度优于0.05%。

通过增长率的变化可判断电流传感器性能的稳定性。理论增长率取决于反馈线圈匝数和反馈电阻的比值，K=N/R。对1 A的测试电流进行50次测试，根据I=KV得到测试增长率K，图8所示为实际测量与理论增长率的对比图，从图中可以看出测试增长率变化较小，稳定性较好。由于计算过程中忽略了稳态误差，以此测试的K值比理论的K值大。测试电阻随温度的升高而变大，使得测试增长率呈现变小的趋势。选择温度稳定性较好的电阻元件可以进一步提高电流传感器的性能。

5 结 语

设计表明，基于巨磁阻传感器的智能电流传感器测量直流的方案是可行的，该传感器具有较好的灵敏度和线性度，解决了磁饱和、零点漂移、温度稳定性差等问题，实现对直流电的非接触测量和远程监控功能。测试结果表明，该智能电流传感器可测量几十毫安至几安的直流电流，其灵敏度为103.5 mV/A，线性度优于0.05%。可进一步通过软件补偿的方法提高传感器的精度。

参考文献

[1]何金良，嵇士杰，刘俊，等.基于巨磁电阻效应的电流传感器技术及在智能电网中的应用前景[J].电网技术，2011，35（5）：8-14.

[2]舒均.浅论电子式互感器及其应用[J].机电工程技术，2013，42（2）：65-67.

[3]周文中，赵国生，李海洋.Rogowski线圈测量误差分析及改进措施[J].电力系统保护与控制，2009，37（20）：99-103.

[4]李富安.闭环霍尔电流传感器的设计与测试[D].武汉：华中科技大学，2012.

[5]张昊.环形结构全光纤电流传感器研究[D].福州：福建师范大学，2014.

[6]邓隐北，彭晓华.光纤电流传感器的工作原理及应用[J].上海电力，2008（6）：550-552.

[7] Reig C.Magnetic field sensors based on giantmagnetresistance（GMR）technology：applicationsin electrical current sensing[J].Sensors and Actuators A，2004，115（2-3）：259-266.

[8]李伟，杨峰.基于自旋阀巨磁电阻传感器的直流电流测量[J].电子测量技术，2014，37（6）：104-107.

[9]王天祺.光纤电流传感器关键技术研究[D].长春：长春理工大学，2013.

[10]赖武彦.巨磁电阻引发硬盘的高速发展――2007年诺贝尔物理学奖简介[J].自然杂志，2007，29（6）：348-352.

[11]曹成涛.基于磁阻传感器的无线交通信息采集系统设计与实现[J].测控技术，2016，35（1）：21-25.

[12]王婧怡，钱政，王现伟.巨磁阻传感器动态特性测量方法的研究[J].电测与仪表，2016，53（1）：38-42.

[13]凌志浩，周怡F，郑丽丽.ZigBee无线通信技术及其应用探讨[J].华东理工大学学报（自然科学版），2006，32（7）：801-805.

[14]钊波，梁明，马芳.基于Zigbee智能抄表技术与运用[J].日用电器，2012（10） ：34-38.

[15] Qian Z H，Wang D X，Daughton J M，et al.Linear spin-valve bridge sensing devices[J].IEEE Trans on Magnetics，2004，40（4）：2643-2645.

[16]朱华辰，钱正洪，胡亮，等.基于自旋阀材料的可编程灵敏度磁敏传感器[J].材料保护，2013（S2）：164-166.

[17]钱正洪，白茹，黄春奎，等.先进磁电子材料和器件[J].仪表技术与传感器，2009（B11）：96-101.

电流传感器范文第2篇

关键词： 电流检测；传感器；热敏过流继电器；分流器

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310187－01

电流检测的用途极广，方法很多。其应用的一个实例是大量用于交流电机的过载保护，一般在机械系统发生过载时，以前，在机械方面采用安全销，在电气方面采用热敏过流继电器来保护机械系统和驱动电机。

当机械安全销受到超过预定机械强度的应力时，他就会断裂，以起到保护机械和电机的作用。但是，安全销的允许范围窄，设定恰当的值比较麻烦，不仅如此，由于机械疲劳，长期使用时会产生可靠性问题。而电气性的热敏过流继电器是依靠流入电动机的电流而时双金属装置产生作用的，当电流持续超过初始设定值时，与双金属装置机械连接的辅助开关就开始动作，起到在机械超载时保护机械和电机的作用。

热敏过流继电器的设定范围也比较窄，而且响应速度也不那么快，所以，同安全销一样，若机械和电机有充分的余量，则它用作保护器件是没有问题的。但是，实际上余量不多，因此，在长期稳定性、高精度、快速响应、设定范围宽等各种条件下，要获得预期目的，应采用以下方法进行检测：在线路中插入将电流变化直接转换成电压变化（50mv或60mv额定值）输出的分流器（主要用于直流场合）；利用磁通密度随电流变化以及半导体的磁阻抗变化和磁电压变化特性的磁电转化元件及变流器（交流）等。这里仅介绍检测部分采用仪用变流器的过流检测传感器的工作原理、基本接卸及其应用实例。

1 工作原理

过流检测传感器的工作原理示于图1。通过交流器所获得的变流器次级电流经I/V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出判别信号。但是，这种检测传感器一般多用于监视感应电机的负载电流，为此，需采用如下措施。也就是说，由于感应电机起动时，起动电流为额定值的好几倍，与起动结束时的电流相比大得多，所以，在单纯监视电流电平的情况下，感应电机启动时得到不必要的输出信号是不妥的。必须用定时器来设定禁止期间，使感应电机起动结束之前没有不必要的信号输出，而从定时结束的时刻起，转入预定的监视状态。

此外，根据用途，对于负载电流短暂的异常变化，有时也不希望产生输出信号，为了达到这种目的，可以另设其他的定时器。这样，在禁止期过后的负载电流监视状态下，只有在避开负载电流瞬时变化的定时器定时结束后才能获得预期的输出。换言之，流过干线的初级电流（I）由变流器（CT）变换成次级电流（i），由次级输出。初级电流（I）与次级电流（i）成正比。电流I/V变换装置变换成电压以后，由放大器进行电压放大。起动完了，定时器定时结束后，电平设定器的比较结果便以H/L辨别信号的形式输入下一集定时电路。在定时电路中，若有效信号的持续时间超过设定时间，则由于时间已过，有效信号就可以通过下一级的驱动电路去驱动输出继电器，因此，干线电流的变流比大于装置的电平设定值而且持续时间超过定时器的设定时间时，就可以获得输出信号。

2 基本连接实例

图2为最基本的使用实例。它是低压（AC600V以下）电路中点击的过载保护实例。按下“运转”按钮开关时，点击开始运转。通常，由“停止”按钮开关使点击停转，但是，万一运转中发生故障而使电机处于过载状态时，过流检测传感器动作并终止点击的运转状态，从而能防止电机烧毁。

3 应用实例之一

图3为高压电路中的应用实例，他基本上与低压电路相同，由于高压电路的绝缘耐压为题，将高压用和低压用变流器分成两级，低压变流器（CT2）与装在高压动力端的变流器（CT1）的次级相连。实例中，CT1是次级额定电流5A的高压变流器，CT2是初级额定电流为5A，次级额定电流为1A的低压变流器。

4 应用实例之二

图4是一个采用电流检测传感器为控制部件，并充分利用其高精度、快速响应、宽范围设定等特点，以预测控制为目的进行多级设定的低压电路中的实例，

图中，用3各过流检测传感器构成预测控制回路，现在，假定过流传感器的电平设定值各不相同，1#为低，2#为中，3#为高。

动力电流处于低～中之间，则“注意”报警蜂鸣器就发出蜂鸣声；动力电流处于中～高之间，则“警告”报警铃就发出响声；动力电流处于高以上，就判为“异常”，使电机停止运转。这样所实现的控制就扩大了对系统工作内容的了解。

参考文献：

电流传感器范文第3篇

1PID控制算法

对于整个闭环控制系统来说，这两种算法并无本质上的区别，只是将原来全部由计算机完成的工作，分出一部分由其他元件去完成，而由位置式PID算法进行交换的增量式PID算法，在一定程度上也可以称之为对基本PID算法的一种改进———即一种改进型PID算法。

2无位置传感器的直流电动机控制方案工作原理

无位置传感器的直流电动机控制方案是建立在有位置传感器的直流电动机控制方案的基础上的，这是因为，在有位置传感器的直流电动机控制方案中，只有一个简单的位置闭环控制，这种控制在小负载或者转矩波动要求不高的场合，还是可以满足要求的。对于高品质的调速系统来说，必须采用电流环和转速环所建立的双闭环控制，才能满足静态误差和动态响应要求。要建立电流环，就必须对电枢电流进行采样;根据前面直流电动机的感应电势和电枢电流的对应关系可知，检测到转子电流的过零点，就可以确定感应电势的波形，从而确定转子的空间位置，无位置传感器控制方案就是建立在对电枢电流的检测上。同时，电枢电流的检测波形，可以提取转子转动一周所需的时间，这样，就可以作为速度环的反馈信号。图2所示为无位置传感器的直流电动机控制框图。

3仿真结果

在PID控制中，微分信号的引入可改善系统的动态特性，但也易引进高频干扰，在误差扰动突变时尤其显示出微分项的不足，若在控制算法中加入低通滤波器，可以使性能得到改善。从仿真图4可以看出，引入一阶惯性环节后，能有效地克服普通PID的不足，根据仿真结果可以看出，此控制系统有较好的静态性能，阶跃响应时间在0．4s左右开始趋于稳定，快速性较好，控制精度比较高。

4结论

电流传感器范文第4篇

关键词: 交流电机 电容电感传感器 插卡编程

1.引言

在工业领域,交流电机的应用是十分广泛的,使用者通过电容电感传感器的变化量来对电机进行实时监控,以实现电机的加速与减速、启动与停止。电容电感传感器的原理是通过采集位移量的大小将其变换成为电压,进而控制电机的运动状态。

2.任务实施方案及知识简介

通过插卡编程来控制交流电机。具体如下:通过拉伸传感器使其输出的电压发生变化,插卡AMPCI-9102的输入通道来采样,通过软件触发来启动A/D转换,在微机中将模拟信号转化成数字信号,再通过D/A转换成模拟信号输入到变频器中在此信号输入西门子变频器MM420的模拟量输入口去控制电动机按给定的速度转动。我们通过传感器的变化可以改变电机的转速,再通过VB软件编程来控制电机的加速减速运行。

2.1西门子MM420变频器

变频器一般用在电机加减速,可以控制工作频率的高低。变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调制方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。

2.2AMPCI9102插卡

AMPCI-9102板是PCI总线通用数据采集控制板,该板可直接插入具备PCI插槽的工控机或个人微机,构成模拟量电压信号、数字量电压信号采集、监视输入和模拟量电压信号输出、数字量电压信号输出与计数定时系统。

3.Visal Basic调用动态连接库

3.1对函数进行声明

Declare Function PLX9052_CountCards Lib “pcidll” Alias “#1” (ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long) As Long

Declare Function PLX9052_Open Lib “pcidll” Alias “#2” (phPLX9052 As Long,ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long,ByVal nCardNum As Long,ByVal dwOptions As Long)As Boolean

Declare Sub PLX9052_Close Lib “pcidll” Alias “#3” (ByVal hPLX9052 As Long)

Declare Function PLX9052_ReadWord Lib “pcidll” Alias “#5” (ByVal phPLX9052 As Long)

3.2程序框图

4.硬件接线分析及调试

首先将插卡接线端子的D/A1转换通道输出引脚接变频器端子3,D/A1转换器的地与变频器2和4端子同时相连接,将插卡接线端子的A/D1转换通道输入引脚接传感器输出端。传感器输出端,传感器的电源端和地分别与插卡上的电源端和地相连。将变频器中的端子5和8相连接(手动调试不要相连)。电源通过熔断器、接触器和变频器相接,变频器三个输出端子分别与交流电机的U、V、W相接,微机通电。

各硬件接线如下图所示:

打开计算机和VB编程软件,进行插卡接口的驱动程序编制,编制完成后,运行微机中的驱动程序,拉动传感器的伸缩杆,实现电机的运转,再向程序界面中输入一个数值,比如是在增加转速的文本框中,不断地点击鼠标就可以实现电机的增速;而不断点击减少转速的文本框,则可以实现电机的减速。

参考文献:

[1]公茂法,马宝甫,孙辰.单片机人机接口实例[M].北京:北京航空航天大学,1998.2.

[2]胡汗才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,1996.

电流传感器范文第5篇

1 运用铁氧体电流传感器检测变压器的放电电流

铁氧体的高频特性好，其频率在400～500kHz之间，故可采用铁氧体作为适用于较高频率的TA的磁心，被测电流的导线从磁心环内穿过，并在磁心的间隙中装置磁电变换元件。若被测导线的电流发生变化，其周围的磁场强度亦发生变化，使磁电变换元件的输出量也随之变化。

铁氧体传感器能反映极微小的物理变化，可用于变压器运行中的预防性保护测试，其效果是常规方法所无法比拟的。用铁氧体传感器可检测运行中变压器内是否有局部放电电流，依此可判断变压器内部是否有异兆。

在油浸变压器绕组、油箱和铁心之间均存在着分布电容。若变压器绕组中某处产生脉冲放电电流(局部放电)，有一部分必定通过分布电容而流入箱体接地线人地，随放电发生部位和传送的路径的不同，其脉冲放电电流的频率也不同。因此，使用高频特性好的铁氧体电流传感器，可准确地测出放电电流的故障点。检测时需用两只电流传感器，一个装于变压器接地线上，用于检测变压器的脉冲放电电流。另一个装于邻近的操作控制箱外壳接地线上，用于检测变压器周围环境干扰电流数据。将它们输出信号经高通滤波器，让脉冲放电电流通过，放大后的输出亦愈大，再经计算机处理即输出数据得以打印显示。据此，即可判断变压器内部是否有局部放电点，从而确定故障源。

2　用声表面波谐振传感器检测变压器超声波的发生

谐振传感器是由石英晶体、压电薄膜和压电陶瓷三种压电基片材料构成。当基片受外力作用时，基片的弹性模量和密度发生变化，从而引起基片长度的变化，由此而引发谐振传感器频率的变化，使其输出电信号亦发生改变。

变压器在运行中，若内部发生故障，其放电或过热必定会产生高电平的超声波。因此，采用声表面波谐振传感器，可检测变压器内部是否有超声波产生及超声波信号的强弱。由于超声波在油中传播速度与电在油中传播速度悬殊很大。故可利用此差异测出故障点的位置。

采用声表面小组谐振传感器进行检测，应与电流传感器配合使用。当变压器内部某点发出脉冲放电，可用示波器观测出装于变压器外壳上的超声波传感器输出信号，和接于变压器外壳地线上电流传感器输出信号时间差，通过计算机处理，即可测得变压器内放电点与超声波传感器接处的距离。将超声波检测点移几个位置，从所测得的不同距离，即可准确地判断变压器内故障点的位置。

3　运用化学传感器检测变压器H2含量