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霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流解析
               霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流解析

                                              ----江蘇中霍傳感科技有限公司

什么是屏蔽線?

定義:導(dǎo)體外部有導(dǎo)體包裹的導(dǎo)線叫屏蔽線，包裹的導(dǎo)體叫屏蔽層，一般為編織銅網(wǎng)或銅泊(鋁)，屏蔽層需要接地，外來的干擾信號(hào)可被該層導(dǎo)入大地。

作用:避免千擾信號(hào)進(jìn)入內(nèi)層，導(dǎo)體千擾同時(shí)降低傳輸信號(hào)的損耗。

結(jié)構(gòu): 

(普通) 絕緣層+屏蔽層+導(dǎo)線

(特殊) 絕緣層+屏蔽層+信號(hào)導(dǎo)線+屏蔽層接地導(dǎo)線

屏蔽線纜的原理:

屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。

電磁兼容(EMC)是指電子設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁千擾的能力，同時(shí)不能產(chǎn)生過量的電磁輻射。也就是說，要求該設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時(shí)又不能輻射過量的電磁波干擾周圍其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量( 如絞對)，而會(huì)受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)閁/UTP (非屏蔽)周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。

所以，要獲得持久不變的平衡特性，只有一個(gè)解決方案:在所有芯線外加多-層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護(hù)，同時(shí)為U/UTP (非屏蔽)電纜人為的創(chuàng)造了-個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現(xiàn)在所說的屏蔽線纜。

                                               屏蔽纜線的結(jié)構(gòu)

電纜導(dǎo)體是由多股導(dǎo)線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導(dǎo)體表面不光滑，會(huì)造成電場集中。在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位，并與絕緣層良好接觸，從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電。這一層屏蔽，又稱內(nèi)層屏蔽。

在絕緣層表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸，與金屬護(hù)套等電位，從而避免在絕緣層與護(hù)套層之間發(fā)生局部放電這--層屏蔽稱為外屏蔽。

閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理

閉環(huán)（磁平衡式）霍爾電流傳感器也稱補(bǔ)償式傳感器，即原邊電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個(gè)次級(jí)線圈電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，其補(bǔ)償電流Is**的反映原邊電流Ip，從而使霍爾器件（如HW-300B, HW-302B）處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。

當(dāng)主回路有一電流通過時(shí)，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號(hào)輸出用于驅(qū)動(dòng)功率管并使其導(dǎo)通，從而 獲得一個(gè)補(bǔ)償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場，該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當(dāng)與 Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時(shí)，Is不再增加，這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過Is來測試Ip。當(dāng)Ip變化時(shí)，平衡受到破壞，霍爾 器件有信號(hào)輸出，即重復(fù)上述過程重新達(dá)到平衡。被測電流的任何變化都會(huì)破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件（HW-300B,HW-302B）就有信號(hào)輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相 應(yīng)的電流流過次級(jí)繞組以對失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償。

電力電纜中通過的電流比較大，電流周圍會(huì)產(chǎn)生磁場，為不影響別的元件，使用屏蔽纜線可以將這種電磁干擾屏蔽在纜線內(nèi)。

使用霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線電流時(shí)應(yīng)注意：

1、 屏蔽電纜為單層屏蔽，還是雙層（多層）。

2、 是鋁箔、錫箔屏蔽層，還是銅網(wǎng)屏蔽層，又或者是其他材料。

3、 一般來說，鋁箔、錫箔屏蔽層，銅網(wǎng)屏蔽層，對于霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流是沒有任何影響的。

4、 自測方法：如果不能確定屏蔽層材料，可以拿磁鐵放在纜線外層，如果有吸附力，則不適合使用霍爾電流傳感器來測量纜線中的電流。

總的來說，纜線的屏蔽層如果不導(dǎo)磁，則對測量沒影響，如果屏蔽層導(dǎo)磁，傳感器則無法準(zhǔn)確測量導(dǎo)線中的電流。

5、 如果還是有疑問，可以直接聯(lián)系我公司，寄線材實(shí)物，通過測試來確定具體情況，

江蘇中霍傳感科技有限公司技術(shù)部


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