來源：電子產(chǎn)品世界
關(guān)鍵字：電流傳感器 保護(hù) 系統(tǒng) 中的應(yīng)用
門進(jìn)系統(tǒng)必須為使用者提供安全和保護(hù)。想象一下車庫門自動把人或車關(guān)在里面的后果。電流測量可以提供這種保護(hù)功能。
電子系統(tǒng)控制的車庫、大門、百葉窗及遮陽篷正在逐步進(jìn)入人們的日常生活，而保護(hù)性能則是設(shè)計這些系統(tǒng)時必須考慮的重要功能。電流測量可以提供這種保護(hù)功能。
應(yīng)用在車庫門、電子門、百葉窗及遮陽篷上的直流電刷電機(jī)，在每次正常開門和關(guān)門時產(chǎn)生其自有的可重復(fù)性電流分布。該電流波形可以存儲在微控制器中。電流傳感器可以提供直流電刷電機(jī)工作時的電流反饋，在門進(jìn)系統(tǒng)制造商定義的公差范圍內(nèi)，使之與存儲在微控制器中的電流波形進(jìn)行比較。如果數(shù)值不匹配，則存在安全問題。屆時微控制器會發(fā)出警報，并關(guān)閉系統(tǒng)或者反向旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使門再次關(guān)閉。這對障礙物、人或其他物體提供了保護(hù)，同時保護(hù)電機(jī)免受過高電流造成的損壞。
對保護(hù)功能的要求是：檢測在房門、大門、百葉窗或遮陽蓬的過道處是否存在人或物體阻礙正確開門或關(guān)門的情況。這可以通過監(jiān)控為開關(guān)門提供動力的電機(jī)所耗費的電流來實現(xiàn)。
在這些裝置上留給電子器件的空間是非常有限的，因此使用緊湊式電流傳感器非常必要，比如LEM的HTS10傳感器，僅為17x19mm。在此類應(yīng)用中，精度并不是最重要的參數(shù)，因為其目的不是控制和調(diào)節(jié)電機(jī)，而是通過檢測確保其保護(hù)功能。電流傳感器用于檢測在某一特定時刻，比如當(dāng)一個電子門在開關(guān)過程中遇到障礙物時，電機(jī)是否正在輸出過高的電流。在這種應(yīng)用中，HTS傳感器就起到了機(jī)械限制開關(guān)的作用。
如果泵被堵塞了，連接泵的電機(jī)就會耗費更多的電流，HTS傳感器可以用于檢測當(dāng)前的過流現(xiàn)象，然后關(guān)閉裝置和/或開啟備用電機(jī)或泵。HTS為研磨機(jī)和軋碎機(jī)提供了類似的功能。
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子被堵轉(zhuǎn)，電流傳感器可以發(fā)出早期檢測預(yù)警，從而提供安全保護(hù)。這同時可以避免電機(jī)受損。
在照明應(yīng)用中，這種傳感器集成可以檢測電流過載，從而保護(hù)電子鎮(zhèn)流器。電流傳感器的輸出耦合于管理警報等級或觸發(fā)電路斷路器的電路。
HTS的其他應(yīng)用包括電動座椅以及對低端電機(jī)如家用電器(包括洗衣機(jī))的過載保護(hù)。
當(dāng)由單端+5v供電時，HTS 10傳感器可以測量雙向電流。它的敏感度和偏置與電源供電成比例變化。這種成比例輸出的特性和單端5v供電使其非常適合用于比例微控制器。微控制器通常被應(yīng)用于控制和保護(hù)電路，傳感器的比例輸出特性在避免電源供電變化對輸出精確度造成影響的同時，還使得微控制器可以使用低端的電流傳感器。比利微控制器與電流傳感器采用同一電源供電，可對傳感器的輸出信號進(jìn)行8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，所以對于不同的設(shè)備和對于比例電流傳感器的使用+5V電源供電可以有±10%的公差。
該公差以及靈敏度和初始偏置的公差對測量范圍有影響。
HTS相比電流互感器還有一個優(yōu)勢，除了測量AC信號，它還可以測量含有DC分量的電流信號。
舉例：
當(dāng)+5V電源供電的公差為±0%(在這個例子中確實是0%)，增益公差為±30%，偏置公差為±12%時，HTS 10-P型傳感器的最大初始偏置可達(dá)2.8V，最大靈敏度為130mV/A (+25°C)。在這種情況下，傳感器可提供從+13A到 -17A的測量范圍。正極的滿標(biāo)輸出限于Vdd-0.5V (= 4.5V)，負(fù)極限于Vss+0.5V (= +0.5V)。
正測量范圍：(+4.5V-初始偏置)/靈敏度 = (4.5V-2.8V)/0.13 = +13Apk。
負(fù)測量范圍：(+0.5V-初始偏置)/靈敏度 = (+0.5V-2.8V)/0.13 =-17.7Apk。
HTS 10-P/SP1型傳感器具有更高的靈敏度和偏置公差(分別是±20%和±3%)，其測量結(jié)果波動更小(熱漂移也得到了改善)。當(dāng)傳感器作為微控制器的配件使用時，該設(shè)備可校準(zhǔn)，故可以輕松地消除或調(diào)整公差，從而不會影響計算精度，確�？芍貜�(fù)結(jié)果。而需要考慮的只有線性誤差。
HTS 10-P和 10-P/SP1可以測量10ARMS額定電流(15Apk)，最大線性精度為1%(25°C)，這些都適合此類型設(shè)備的檢測要求。在漂移至1 x Ip時，包含磁滯偏差電壓的最大偏差是最大線性誤差，并且是可重復(fù)值。
線性曲線
本產(chǎn)品專為PCB應(yīng)用而設(shè)計，具備主要和二級接插件管腳。不過，連接主導(dǎo)線有兩種方法：
1. 當(dāng)PCB徑跡表示要測量的主導(dǎo)線時，HTS的兩個傳感器管腳可以固定在該徑跡上。這兩個管腳連接磁路附近內(nèi)置的三圈線圈。在這種應(yīng)用條件下，可測量10 Arms (30 安匝數(shù))的永磁額定原電流，峰值為15A(45 安匝數(shù))。這種結(jié)構(gòu)有必要切斷主導(dǎo)線。
2. 如果在不切斷主導(dǎo)線的情況下采取非接觸測量，可以利用傳感器孔。當(dāng)導(dǎo)線通過孔徑時，可提供范圍為30Arms和 45Apk的額定電流測量。在這種應(yīng)用條件下，通過改變主導(dǎo)線通過孔徑的次數(shù)，就可以改變傳感器的電流測量范圍。例如，繞孔徑3圈可測量10Arms，繞5圈可測量6Arms。為了達(dá)到與內(nèi)部線圈相同的輸出精度，不論導(dǎo)線通過傳感器孔徑多少圈，都要保證導(dǎo)線的累計有效電流為30Arms。由于供電和電壓輸出，傳感器仍需被焊裝在PCB板上。
基于開環(huán)霍爾效應(yīng)和ASIC(專用集成電路)的應(yīng)用，HTS傳感器測量的電流頻率從DC到16kHz(信號衰減-3dB)以及到10kHz(-1dB)。 |
