(1)给定供电电压VA,计算测量电压VM和测量电阻RM:
假设:供电电压VA=±15V
根据上述公式得:
测量电压VM=9.5V;
测量电阻RM=VM/IS =63.33Ω;
副边电流IS=0.15A。
所以当我们选用63.33Ω的测量电阻时,在传感器满额度测量时,其输出电流信号为0.15A ,测量电压为9.5V。
(2)给定供电电压和测量电阻,计算欲测量的峰值电流;
假设:供电电压VA=±15V,测量电阻RM=12Ω,
则:VM+VS=(RM+RS)×IS =VA-e=14V
而:RM+RS=12W+30W=42W,
则最大输出副边电流:ISmax= 0.333A
原边峰值电流:IPmax=ISmax(NS/NP)=666A
这说明,在上述条件下,传感器所能测量的最大电流即原边峰值电流为666A。如果原边电流大于此值,传感器虽测量不出来,但传感器不会被损坏。
(3)测量电阻(负载电阻)能影响传感器的测量范围。
测量电阻对传感器测量范围也存在影响,所以我们需要精心选择测量电阻。用下式可计算出测量电阻:
其中,VAmin—扣除误差后的最小供电电压;
e—传感器内部晶体管的电压降;
RS—传感器副边线圈的电阻;
ISmax—原边电流IP为最大值时的副边电流值。
另外我们可以通过下式确认所选传感器的稳定性。
如果VAmin不符合上式,则会造成传感器的不稳定。一旦出现这种情况,我们可以有以下三种方法克服:
1)更换电压更大的供电电源;
2)减小测量电阻的值;
3)将传感器更换成RS较小的传感器。
例如,某种型号的电流传感器,其标准额定电流IPN=1000A,匝数比NP/NS=1/2000,e值为1.5V,副边电阻RS=30Ω,测量电阻RM=15W,用15V电源单极性供电。则VA=30V(单极性供电是双极性供电的2倍), 而:
IS=IP×NP/NS =0.5A
VS=RS×IS=15V
VM=RM×IS=7.5V
=24V<30V
通过以上检验,可知这种传感器在此条件下测量能保证稳定性。它所能测量的原边电流的最大值(即测量范围)为:
=1267A
九、结束语
在城市用电设备增多,农村供电设备老化欠修的情况下,城乡各地经常会出现电压不稳、电路短路、过流等现象,结果造成人民生活不便和仪器损毁。在电源技术中使用传感检测功能可以使电源设备更加小型化、智能化和安全可靠。
电源技术发展到今天,已融合了电子、功率集成、自动控制、材料、传感、计算机、电磁兼容、热工等诸多技术领域的精华,我们有理由相信,在21世纪的电源技术中,传感器也将发挥着至关重要的作用,所以对电流传感器的应用和设计开发,传感器工作者应该给予足够重视