一般來說,閉環(huán)原理的霍爾電流傳感器是可以實(shí)現(xiàn)精度測量的,但是由于它的工作原理,目前能做到的,常規(guī)的大電流測量也就4000A左右,再大不是不能生產(chǎn),是成本太高,依然喪失了市場價(jià)值,但是隨著電能質(zhì)量要求的不斷提高和一些特殊場合的應(yīng)用,4000A以上甚至幾萬安培的大電流高精度測量的應(yīng)用越來越多,如何實(shí)現(xiàn)較低成本的高精度測量,以下我們來做個探討。
我們所討論的主要是直流和脈動直流的大電流精度測量,直流的來源大多是經(jīng)過可控硅或者整流后的直流大電流信號。
因?yàn)殚]環(huán)的霍爾電流傳感器是完全還原原邊的波形與模擬信號的,所以,再次我們不討論脈動直流和直流對于MCU的采集。實(shí)際上經(jīng)過霍爾電流傳感器后的二次整流濾波已經(jīng)成了一個很常規(guī)的問題了,如有需要,我們后續(xù)討論。
但從測量直流電流的方案來說,常規(guī)就兩種,一種是分流排,一種是霍爾電流傳感器。
大家有一個誤區(qū),就是感覺分流排容易發(fā)熱精度不高,其實(shí)是不對的,分流排只是在常溫到高溫的漸變過程中精度誤差是比較大的,當(dāng)溫度上來以后,工作反而的是很穩(wěn)定的,精度也可以做的很高的。
但是分流排二次是無法進(jìn)入MCU的,也不具備完全隔離的等級要求。
而閉環(huán)的霍爾電流傳感器(我們只討論精度測量大電流的)是可以完全彌補(bǔ)分流排的缺陷的。
如何測量4000A以上的超大電流,并實(shí)現(xiàn)高精度測量?
分流排與閉環(huán)霍爾電源傳感器組合是* 佳方案,通過分流排,把幾萬安培的電流轉(zhuǎn)化成4000A以下的電流,再通過閉環(huán)的霍爾電流傳感器取值,是即經(jīng)濟(jì)又有效的測量方案。但是不同分的太小,保持在1000-4000A之間*為合理,分流排二次太小,誤差會成倍數(shù)增加,不利于精度取值。
首先閉環(huán)的霍爾電流傳感器初次級是完全隔離的,不會因?yàn)殡娏鞔?,溫度高,就成造成對傳感器精度的影響?
當(dāng)然在這個過程中還有一些實(shí)際問題,比如分流排由低溫轉(zhuǎn)高溫的過程中,由于溫度帶來的大的線性誤差如何補(bǔ)償?shù)膯栴}。
這個問題其實(shí)不用擔(dān)心的,我們前面強(qiáng)調(diào)了,閉環(huán)的霍爾電流傳感器是完全還原原邊的模擬和波形的,因此初級的分流排溫度變化帶來的誤差也會如實(shí)傳到到閉環(huán)的霍爾電流傳感器,MCU在采集霍爾電流傳感器二次信號的時(shí)候,在區(qū)間內(nèi)軟件進(jìn)行線性的溫度補(bǔ)償就可以了。
有一個比較有利的前提就是,分流排的溫漂是正溫漂,不會出現(xiàn)兩極溫漂,便于規(guī)律性補(bǔ)償。當(dāng)然這個也是在一定的范圍內(nèi)。常規(guī)是沒有問題的。
以上是我們對于大于4000A以上的超大電流精度測量方法的探討,與大家共享。
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