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電流傳感器工作原理 傳感器是如何工作的

時(shí)間:2020-08-13    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理.
一、以零磁通閉環(huán)產(chǎn)品原理為例:
1、當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時(shí),原邊電流IP會(huì)產(chǎn)生磁力線,原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍,內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的,大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓,通過后續(xù)電子電路可把這個(gè)微小的信號(hào)轉(zhuǎn)變成副邊電流IS,并存在以下關(guān)系式: IS* NS= IP*NP
其中,IS—副邊電流;
IP—原邊電流;
NP—原邊線圈匝數(shù);
NS—副邊線圈匝數(shù);
NP/NS—匝數(shù)比,一般取NP=1。
電流傳感器的輸出信號(hào)是副邊電流IS,它與輸入信號(hào)(原邊電流IP)成正比,
IS一般很小,只有10~400mA。如果輸出電流經(jīng)過測量電阻RM,則可以得到一個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號(hào)。
2、傳感器供電電壓VA
VA指電流傳感器的供電電壓,它必須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過此范圍,傳感器不能正常工作或可靠性降低,另外,傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負(fù)極供電電壓VA-。要注意單相供電的傳感器,其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍,所以其測量范圍要相供高于雙電的傳感器。
3、測量范圍Ipmax
測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值,測量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN。
二、電流傳感器主要特性參數(shù)
1、標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN和額定輸出電流ISN
IPN指電流傳感器所能測試的標(biāo)準(zhǔn)額定值,用有效值表示(A.r.m.s),IPN的大小與傳感器產(chǎn)品的型號(hào)有關(guān)。 ISN指電流傳感器額定輸出電流,一般為10~400mA,當(dāng)然根據(jù)某些型號(hào)具體可能會(huì)有所不同。
2、 偏移電流ISO
偏移電流也叫殘余電流或剩余電流,它主要是由霍爾元件或電子電路中運(yùn)算放大器工作狀態(tài)不穩(wěn)造成的。電流傳感器在生產(chǎn)時(shí),在25℃,IP=0時(shí)的情況下,偏移電流已調(diào)至最小,但傳感器在離開生產(chǎn)線時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一定大小的偏移電流。產(chǎn)品技術(shù)文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。
3、 線性度
線性度決定了傳感器輸出信號(hào)(副邊電流IS)與輸入信號(hào)(原邊電流IP)在測量范圍內(nèi)成正比的程度。
4、 溫度漂移
偏移電流ISO是在25℃時(shí)計(jì)算出來的,當(dāng)霍爾電極周邊環(huán)境溫度變化時(shí),ISO會(huì)產(chǎn)生變化。因此,考慮偏移電流ISO的最大變化是很重要的,其中,IOT是指電流傳感器性能表中的溫度漂移值。
5、 過載
電流傳感器的過載能力是指發(fā)生電流過載時(shí),在測量范圍之外,原邊電流仍會(huì)增加,而且過載電流的持續(xù)時(shí)間可能很短,而過載值有可能超過傳感器的允許值,過載電流值傳感器一般測量不出來,但不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。
6、 精度
霍爾效應(yīng)傳感器的精度取決于標(biāo)準(zhǔn)額定電流IPN。在+25℃時(shí),傳感器測量精度與原邊電流有一定影響,同時(shí)評(píng)定傳感器精度時(shí)還必須考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。

空氣凈化器又稱“空氣清潔器”、空氣清新機(jī)、凈化器,是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物(一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細(xì)菌、過敏原等),有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品,主要分為家用 、商用、工業(yè)、樓宇。

空氣凈化器在居家領(lǐng)域以單機(jī)類的家用空氣凈化器為市場的主流產(chǎn)品。主要的功能是去除空氣中的顆粒物,包括過敏原、室內(nèi)的PM2.5等,同時(shí)還可以解決由于裝修或者其他原因?qū)е碌氖覂?nèi)、地下空間、車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物空氣污染問題。

氣體流量傳感器在工業(yè)空氣凈化器中的作用

與民用的空氣凈化器相比,在一些工業(yè)場所中,空氣中固有和因作業(yè)所引起的灰塵顆粒或有害物質(zhì),要比日常生活中的含量更高因而工業(yè)空氣凈化器的功能更為強(qiáng)大,所需處理的有害氣體和物質(zhì)也更為復(fù)雜。

在工業(yè)空氣凈化器中對(duì)以活性炭作為主要成分起到顆粒吸附作用,然而在凈化器中的活性炭過濾網(wǎng)進(jìn)行吸附時(shí),會(huì)更快的被“消耗”掉,從而失去過濾作用,所以過濾網(wǎng)的及時(shí)更換十分重要,通過空氣流量傳感器對(duì)過濾網(wǎng)另一端氣流速度的檢測,從而能夠在過濾網(wǎng)因吸附接近“飽和”,即因氣流受阻使得通過氣體流量傳感器的流速低于了設(shè)定值時(shí),能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警提示信息,通知工作人員更換過濾網(wǎng),以此保證凈化器的工作效益。可見氣體流量傳感器的使用將有助于工業(yè)空氣凈化的監(jiān)測。


壓力傳感器的日常維護(hù)


壓力傳感器正確安裝
    通常壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的。如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)則的孔中,就有可能造成傳感器的震動(dòng)膜受到?jīng)_擊而損壞。選擇合適的工具加工安裝孔,有利于控制安裝孔的尺寸。另外,合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封。但是如果安裝扭矩過高就容易引起傳感器的滑脫,為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。在使用這種化合物以后,即使安裝扭矩很高,傳感器也很難被移動(dòng)。

●檢查安裝孔的尺寸
如果安裝孔的尺寸不合適,傳感器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能,而且使壓力傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20 UNF 2B),通??梢圆捎冒惭b孔測量儀對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測,以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

●保持安裝孔的清潔
保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來說十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前,所有的壓力傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時(shí),熔料有可能流入到安裝孔中并硬化,如果這些殘余的熔料沒有被去除,當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而,重復(fù)的清潔過程有可能加深安裝孔對(duì)傳感器造成的損壞。如果這種情況發(fā)生,就應(yīng)當(dāng)采取措施來升高傳感器在安裝孔中的位置。

●選擇恰當(dāng)?shù)奈恢?/span>
當(dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí),未熔融的物料可能會(huì)磨損傳感器的頂部;如果傳感器被安裝在太靠后的位置,在傳感器和螺桿行程之間可能會(huì)產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū),熔料在那里有可能產(chǎn)生降解,壓力信號(hào)也可能傳遞失真;如果傳感器過于深入機(jī)筒,螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一般來說,傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。

●仔細(xì)清潔
在使用鋼絲刷或者特殊化合物對(duì)擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前,應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí),也應(yīng)該將傳感器拆卸下來并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來擦拭其頂部,同時(shí)傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。

●保持干燥
盡管傳感器的電路設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受苛刻的擠出加工環(huán)境,但是多數(shù)傳感器也不能防水,在潮濕的環(huán)境下也不利于正常運(yùn)行。因此,需要保證擠出機(jī)機(jī)筒的水冷裝置中的水不會(huì)滲漏,否則會(huì)對(duì)傳感器造成不利影響。如果傳感器不得不暴露在水中或潮濕的環(huán)境下,就要選擇具有極強(qiáng)防水性的特殊傳感器。

●避免低溫干擾
在擠出生產(chǎn)過程中,對(duì)于塑料原料而言,從固體到熔融狀態(tài)應(yīng)當(dāng)具有充足的“浸透時(shí)間”。如果擠出機(jī)在開始進(jìn)行生產(chǎn)前還沒有達(dá)到操作溫度,那么傳感器和擠出機(jī)都會(huì)受到一定程度的損壞。另外,如果傳感器從冷的擠出機(jī)上被拆除,材料就可能粘附在傳感器頂部引起震動(dòng)膜的損壞。因此,在拆除傳感器之前,應(yīng)確認(rèn)機(jī)筒的溫度足夠高,機(jī)筒內(nèi)部的物料處于軟化狀態(tài)下。

●防止壓力過載
即使壓力傳感器測壓范圍的過載設(shè)計(jì)zui高能夠達(dá)到50%(超出zui大量程的比率),從設(shè)備運(yùn)行的安全角度考慮也應(yīng)該盡量避免冒險(xiǎn),選擇被測壓力處于量程范圍之內(nèi)的傳感器。在通常情況下,所選傳感器的zui優(yōu)量程應(yīng)該是被測壓力的2倍,這樣即使擠出機(jī)在極高的壓力下運(yùn)行,也能避免壓力傳感器受到損壞。



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