磁気シャントによる補償電流センサー。スキーム、説明

無料のテクニカルライブラリ

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

磁気シャントを備えた補償電流センサー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

無線電子工学と電気工学の百科事典 / 測定技術

記事へのコメント

大電流の測定に使用されるセンサーの説明された設計は、磁気シャントの存在下で現在使用されている同様のデバイスとは異なり、デバイスの消費電力、重量、寸法が削減されます。

大電流（数十キロアンペア）を測定するには、工業製品の基礎となる補償型センサーの古典的な回路（図 1）は受け入れられません [1]。

磁気シャント付きの補償電流センサー

このようなセンサーの動作原理は、測定された電流によって磁気回路内に生成される磁界を、補償巻線の電流によって補償することに基づいています。変流器 TA1 は、測定電流が流れるバスを覆う巻線を備えた閉磁気回路であり、そのギャップにはホールセンサー (U1) が取り付けられています。バスに電流が流れると、バスを取り囲む磁気回路に磁束が発生し、測定された電流に比例した電圧がホールセンサーに現れます。この電圧は、オペアンプ (DA1) とトランジスタ VT1、VT2 のパワーアンプによって増幅され、TA1 巻線に電流を発生させ、磁気回路内の磁束を補償します。

たとえば 100 kA の電流によって生成される磁場を補償するには、補償巻線を流れる電流は 100/n kA に等しくなければなりません。ここで、n はこの巻線の巻数です。この場合、出力アンプの電力やセンサーの質量が大きすぎる可能性があります。

提案されたセンサ（図2）では補償電流を低減するために、磁気回路2の全セクションではなく、磁気回路全体の抵抗よりも小さい磁気抵抗を持つ限られた領域で磁束が補償されます。

磁気シャント付きの補償電流センサー

磁束が分岐するホールセンサー 3 の設置場所 (AB) では、バス 1 の測定電流 I によって生成される磁気誘導の大きさ、B = μμ0I / 2l (l "d で)、ここで、μ は磁気回路材料の透磁率、μ0 は真空の透磁率です。

このセクションの測定電流によって生成される磁束を補償するには、補償巻線 4 の電流 I1 = Vx2s1/μμ0 = Ixd/l となります。

補償巻線の電流 I1 は測定電流 I の l/d 倍小さいため、許容可能な重量と寸法のセンサーを実装できます。

提案されたセンサーでは、l=100 mm、d = 1 mm、したがって、測定電流が 100 kA の場合、補償電流は 1/n kA の電流によって生成されます。ここで、n は補償巻線の巻数です。

この設計の磁気シャントを備えた補償センサーは、次の特性を備えています。

定格測定電流、kA ...... 20
10分間に1ms以下の持続時間を持つ測定された最大パルス電流、kA ..... 100
変態率……1/5000
測定電流時の最大出力電流100kA、mA ...... 200
定格電流値の基本誤差 %以下...1
ゼロバイアス電流、以下、mA......0,2
周波数範囲、kHz ...... 0 ... 10
現在のバスのウィンドウの寸法、mm......40x120
磁気回路の断面積 mm......55 以上
寸法、mm......200x200x100
体重、kg ...... 3以下

このような設計の実装は、最大 440...1 T の線形磁化特性を持つ GAMMAMET 1C1,2 など、高い飽和誘導を備えた磁気回路を使用する場合に可能です [2、3]。

外部磁場の影響を軽減するには、図に示す設計で 3 つの磁気回路とホールセンサーを使用することをお勧めします。 XNUMX.

磁気シャント付きの補償電流センサー

ここで、電流が流れるバス 1 の周りの磁気回路のギャップ l は、磁気回路 2、3 の間で 6 つの等しいセクションに分割されます。この回路の補償巻線 7 と 4 の電流は合計されます。ホールセンサー (5 または 4) の 5 つの設置場所の外部磁場の方向が、測定された電流によって生成される磁場の方向と一致する場合、もう XNUMX つのホールセンサーの設置場所では方向が逆になります。測定された電流の磁場によるホールセンサーXNUMX、XNUMXの信号が同じ極性を有する場合、ピックアップの外部磁場からの信号は極性が異なるため、外部磁場からの結果として生じる信号はゼロになります。

このようなデバイスのアンプにはかなり低電力のアンプが必要です。その消費電流は+0,25 Vの電源電圧で15 A以下です。

必要な磁気回路を購入できない場合は、飽和誘導も非常に高く、測定誤差が約 310% である冷間圧延電気鋼グレード E320、E1 を使用できます。この材料は非常に適しています。

文学

会社「LEM」の目論見書。
プロスペクトNPP「ガンマ」（エカテリンブルク）。
Starodubtsev Yu.、Keilin V.、Belozerov V. ガンマメット磁気コア。 - ラジオ、1999 年、第 6 号、p. 48-50。

著者：A。Aldokhin、チェルニーヒウ、ウクライナ

他の記事も見る セクション測定技術.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

ワイヤレススピーカー Samsung ミュージックフレーム HW-LS60D 06.05.2024

現代のオーディオ技術の世界では、メーカーは完璧な音質を追求するだけでなく、機能性と美しさを組み合わせるためにも努力しています。この方向への最新の革新的なステップの 60 つは、2024 World of Samsung イベントで発表された新しい Samsung Music Frame HW-LS60D ワイヤレススピーカーシステムです。 Samsung HW-LS6D は単なるスピーカーシステムではなく、フレームスタイルサウンドの芸術品です。 Dolby Atmos対応の5.2スピーカーシステムとスタイリッシュなフォトフレームデザインの組み合わせにより、インテリアに最適な製品です。新しい Samsung Music Frame は、あらゆる音量レベルでクリアな対話を実現するアダプティブオーディオや、豊かなオーディオを再生するための自動ルーム最適化などの高度なテクノロジーを備えています。 Spotify、Tidal Hi-Fi、Bluetooth XNUMX 接続のサポート、およびスマートアシスタントの統合により、このスピーカーはあなたのニーズを満たす準備ができています。 ... >>

光信号を制御および操作する新しい方法 05.05.2024

現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ThinkVision 3 27D メガネ不要 3D モニター 11.09.2023

Lenovo は、9 ドルから購入できる強力な水冷ゲーミングラップトップ Legion 4400i など、数多くの革新的な製品を発表しました。ただし、最も興味深い新しいデバイスの 3 つは、特別なメガネを必要とせずに 27D 画像を表示できる ThinkVision 3 XNUMXD XNUMXD モニターです。

この効果は、両凸レンズと視線追跡技術を使用して実現されます。モニターは、ユーザーの目に XNUMX つずつ、XNUMX つの別々の画像を作成できます。これらの画像には異なる視点があり、それが絵画にボリューム感を与えています。

27D 効果がアクティブになる特定のフィールドは、ユーザーの位置によって異なります。 ThinkVision 3 40D の場合、これは横に約 3 cm であり、最高の 60D エクスペリエンスを実現するモニターからの距離は 1 cm ～ XNUMX メートルです。

レンズディスプレイの概念は新しいものではありません。以前、同様のテクノロジーが Acer と Asus によって発表されていました。ただし、ThinkVision 27 3D は、ユーザーの目の位置を追跡し、それぞれの目に合わせて画像を調整することで革新性を加えています。 3D 効果がオフの場合、モニターには解像度 4x3840 ピクセルの通常の 2160K 画像が表示されます。 3D 効果を有効にすると、それぞれの目で 1920x2160 ピクセルの解像度の画像が見えます。画面のリフレッシュレートは 60 Hz で、3D モードが有効な場合は各目で 30 Hz です。最大輝度は310 cd/m2に達します。

3D アプリケーションをサポートするために、Lenovo は 3D Explorer アドオンモジュールとソフトウェア開発キット (SDK) を導入し、互換性のある製品を作成しました。 ThinkVision 3 27D モニターは来年 3 月に 2999 ドルで発売されます。

その他の興味深いニュース:

▪ Nvidia の最速のラップトップグラフィックスプロセッサ

▪ 沈まない携帯電話

▪ 地球中心部の固体核の年齢が判明

▪ スライダーなしで明るさをコントロール

▪ 世界で最も価値のある企業はすべて IT セクターの企業です

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトセクショントーンとボリュームのコントロール。記事の選択

▪ 記事人間のコミュニケーションの贅沢。人気の表現

▪ 記事葬儀の儀式を行う動物はどれですか? 詳細な回答

▪ Quilach の記事は本物です。伝説、栽培、応用方法

▪ 記事AFパワーアンプ（80ワット）。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事お湯。フォーカスシークレット

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー