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电流传感器作用及工业用途

电流传感器是传感器产业中的重要分支,在全球范围内被很多国家提高到了国家经济和国防的战略高度,我国也已将传感器上升为国家战略。在当今的物联网时代,其应用领域有着巨大的市场。在工业应用领域,最流行的磁性传感器类型是电流传感器,包括霍尔效应集成电路、开环与闭环霍尔器件、分流电阻器、电流感应变压器以及磁通门传感器。

 

电流传感器作用是什么?

电流传感器是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、显示、存储、处理、记录和控制等要求。电流传感器也称磁传感器,可以在电动车、家用电器、风力发电、智能电网等等,在我们生活中都用到很多磁传感器,比如说指南针,电脑硬盘、家用电器等。

 

电流传感器在工业上的用途

1、能源管理

霍尔电流传感器早已在电网系统中得到应用,用霍尔器件作成的电度表可自动计费并可显示功率因数,以便随时进行调整,保证高效用电。电网的自动检测系统需采集大量的数据,经计算机处理对电网的运行状况实施监控,并进行负载的分配调节和安全保护。自动监控系统的各个控制环节,是用磁传感器为基础的电流传感器、互感器等来实现。

第四代的TMR磁传感器温度稳定性好,对温度不敏感,线性度好,灵敏度高,不需要聚磁,其典型特征是高灵敏度、精度高、低功耗、温度特性好、小尺寸、整体成本低的特点,在智能电表计量领域具有非常重要的优势。在气表和热力表上也有同样的TMR磁传感器的应用。

 

2、磁信息记录装置

磁信息记录装置除磁带、磁盘等之外,还有磁墨水记录帐册、磁卡、钞票的磁记录等,对磁信息存储和读出传感器有巨大需求。目前,感应磁头,TMR薄膜磁阻磁头,非晶磁头等都获得了大量的使用。随着记录密度的提高,例如高到100G字节,需要更高灵敏度和空间分辨力的磁头。以多层金属薄膜为基础的巨磁阻磁头、用非晶合金丝制作的非晶合金磁头、巨磁阻抗磁头等都被广泛地应用。

 

3环保节能

环境保护的前提是对各个环境参数的监测,这里需要使用多种大量的传感器。采用强磁致伸缩非晶磁弹微型磁传感器和感应式磁传感器,可以同时测量真空或密闭空间的温度和气压,而且不用接插件,可以遥测和远距离访问。

 

4、交通

目前,在加强行车支持道路系统、智能运输系统和道路交通信息系统等的开发与建设中,高灵敏度、高速响应的微型DMR磁传感器大有用武之地。

例如,用分辨率可达1nTSI传感器,可构成ITS传感器作高速路上的道路标志,测车轮角度,货车接近距离,汽车通过记录仪测通行方向、车身长度、速度、车种识别停车场成批车辆传感器、加速度传感器等。

 

5汽车工业

汽车中主要用于定位车速、接近倾角、距离、位置等参数检测比如助力扭矩测量、变速箱位置、踏板位置、电机旋转、曲轴位置、电子导航、防抱死检测、泊车定位、座椅位置记忆

 

6、电机

在无刷电动机中,用磁传感器来作转子磁极位置传感和定子电枢电流换向器,磁传感器中,霍尔器件、威根德器件、磁阻器件等都可以使用,但主要还是以霍尔传感器为主。另外磁传感器还可以对电机进行过载保护及转矩检测;

交流变频器用于电机调速,节能效果极好;磁编码器的使用正在逐渐取代光编码器来对电机的转速进行检测和控制,例如,在电动车窗之中,传感器可以确定轴转动了多少圈,以控制车窗升降器的行程,传感器也可以探测到人手造成的异常负载情况,提供所谓的“防夹”功能,在碰到物体的时候,电机可以反转;

 

7、电力电子技术

电力电子表技术是电力技术和电子技术的结合,可实现交直流电流的相互变换,并可在所需的范围内实现电流、电压和频率的自由调节。以磁传感器为基础的各种电流传感器被用来监测控制和保护这些大功率器件。霍尔电流传感器响应速度快,且依靠磁场和被控电路耦合,不接入主电路,因而抗过载能力强,线性好,可靠性高,功耗低,既可作为大功率器件的过流保护驱动器,又可作为反馈器件,成为自控环路的一个控制环节。使用变频技术可以大量节能, 我国的变频技术改造,将需求大量的电流传感器,这将是磁传感器的又一巨大的产业性应用领域。

 

 


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