2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、霍爾電流傳感器霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環(huán)原理,當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過(guò)高品質(zhì)磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測(cè)磁通,通過(guò)繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流,用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經(jīng)過(guò)特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化?;驹砘驹砘魻柶骷且环N采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當(dāng)有一磁場(chǎng)B穿過(guò)該器件感磁面,則

2、在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢(shì)VH。[1]霍爾電勢(shì)VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比,即:VH=KHICBsinΘ霍爾電流傳感器是按照安培定律原理做成,即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng),而霍爾器件則用來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)。因此,使電流的非接觸測(cè)量成為可能。通過(guò)測(cè)量霍爾電勢(shì)的大小間接測(cè)量載流導(dǎo)體電流的大小。因此,電流傳感器經(jīng)過(guò)了電-磁-電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。檢測(cè)原理檢測(cè)原理由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關(guān)系,因此霍爾器件輸出的電

3、壓訊號(hào)U0可以間接反映出被測(cè)電流I1的大小,即:I1∝B1∝U0我們把U0定標(biāo)為當(dāng)被測(cè)電流I1為額定值時(shí),U0等于50mV或100mV。這就制成霍爾直接檢測(cè)(無(wú)放大)電流傳感器。補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理I2-副邊線圈補(bǔ)償電流(A)。RM-測(cè)量電阻(Ω)。計(jì)算時(shí)I2可以從磁補(bǔ)償式電流傳感器技術(shù)參數(shù)表中查出與被測(cè)電流(額定有效值)I1相對(duì)應(yīng)的輸出電流(額定有效值)I2。假如要將I2變換成U0=5V,RM選擇詳見(jiàn)表1-1。電流計(jì)算電流計(jì)算從圖1-3可

4、知輸出電流I2的回路是:V→末級(jí)功放管集射極→N2→RM→0,回路等效電阻如圖1-6。(V~0的回路相同,電流相反)當(dāng)輸出電流I2最大值時(shí),電流值不再跟著I1的增加而增加,我們稱為傳感器的飽和點(diǎn)。按下式計(jì)算I2max=VVCESRN2RM式中:V-正電源(V)。VCES-功率管集射飽和電壓,(V)一般為0.5V。RN2-副邊線圈直流內(nèi)阻(Ω),詳見(jiàn)表,1-2。RM-測(cè)量電阻(Ω)。從計(jì)算可知改變測(cè)量電阻RM,飽和點(diǎn)隨之也改變。當(dāng)被測(cè)電阻

5、RM確定后,也就有了確定的飽和點(diǎn)。根據(jù)下式計(jì)算出最大被測(cè)電流I1max:I1max=I1I2I2max在測(cè)量交流或脈沖時(shí),當(dāng)RM確定后,要計(jì)算出最大被測(cè)電流I1MAX,如果I1max值低于交流電流峰值或低于脈沖幅值,將會(huì)造成輸出波形削波或限幅現(xiàn)象,此種情況可將RM選小一些來(lái)解決。測(cè)量方法測(cè)量方法1、原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心,盡可能不要放偏2、原邊導(dǎo)線盡可能完全放滿傳感器內(nèi)孔,不要留有空隙3、需要測(cè)量的電流應(yīng)接近于傳感器的標(biāo)準(zhǔn)額定值

6、IPN,不要相差太大。如條件所限,手頭僅有一個(gè)額定值很高的傳感器,而欲測(cè)量的電流值又低于額定值很多,為了提高測(cè)量精度,可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈,使之接近額定值。例如當(dāng)用額定值100A的傳感器去測(cè)量10A的電流時(shí),為提高精度可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞十圈(一般情況,NP=1在內(nèi)孔中繞一圈,NP=2……繞九圈,NP=10,則NP10A=100A與傳感器的額定值相等,從而可提高精度)[3]4、當(dāng)欲測(cè)量的電流值為IPN10的時(shí),在25℃仍然

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