Датчики тока на эффекте холла. Датчики тока на эффекте Холла: принцип работы, виды и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое датчики тока на эффекте Холла. Как работают датчики тока Холла. Какие бывают виды датчиков тока на эффекте Холла. Где применяются датчики тока Холла. Каковы преимущества и недостатки датчиков тока на эффекте Холла.

Содержание

Что такое эффект Холла и как он используется в датчиках тока

Эффект Холла — это явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой ЭДС Холла) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Этот эффект был открыт американским физиком Эдвином Холлом в 1879 году.

В датчиках тока эффект Холла используется следующим образом:

Измеряемый ток, протекающий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле
Это магнитное поле воздействует на полупроводниковый элемент датчика
В результате в полупроводнике возникает ЭДС Холла, пропорциональная измеряемому току
ЭДС Холла усиливается и преобразуется в выходной сигнал датчика

Таким образом, датчик тока на эффекте Холла позволяет бесконтактно измерять ток, протекающий по проводнику, не разрывая электрическую цепь.

Основные виды датчиков тока на эффекте Холла

Существует несколько основных типов датчиков тока на эффекте Холла:

1. Датчики с открытым контуром (разомкнутого типа)

В таких датчиках чувствительный элемент Холла располагается в воздушном зазоре магнитопровода, охватывающего проводник с измеряемым током. Выходной сигнал пропорционален измеряемому току.

2. Датчики с замкнутым контуром (компенсационного типа)

Здесь используется компенсационная обмотка, создающая магнитное поле, противоположное полю измеряемого тока. Это повышает линейность и точность измерений.

3. Датчики с прямым усилением

В них сигнал с элемента Холла напрямую усиливается. Такие датчики проще и дешевле, но имеют меньшую точность.

4. Интегральные датчики тока

Миниатюрные датчики, в которых чувствительный элемент Холла и схема обработки сигнала выполнены на одном кристалле. Они компактны и недороги.

Преимущества и недостатки датчиков тока на эффекте Холла

Рассмотрим основные достоинства и ограничения датчиков тока Холла:

Преимущества:

Бесконтактное измерение тока без разрыва цепи
Гальваническая развязка измерительной цепи
Широкий диапазон измеряемых токов (от мА до кА)
Высокое быстродействие
Возможность измерения постоянного и переменного тока
Компактные размеры

Недостатки:

Чувствительность к внешним магнитным полям
Зависимость от температуры
Меньшая точность по сравнению с шунтами
Необходимость внешнего источника питания
Более высокая стоимость по сравнению с резистивными датчиками

Области применения датчиков тока на эффекте Холла

Датчики тока Холла широко используются в различных отраслях:

1. Автомобильная электроника

Датчики применяются для контроля тока аккумулятора, систем зажигания, электроусилителя руля и других автомобильных систем. Они позволяют точно измерять токи в бортовой сети автомобиля.

2. Промышленная автоматика

Датчики тока Холла используются в системах управления электродвигателями, сварочными аппаратами, в источниках питания. Они обеспечивают контроль и защиту оборудования от перегрузок по току.

3. Электроэнергетика

В этой сфере датчики применяются для учета электроэнергии, в релейной защите, для мониторинга нагрузки трансформаторов и линий электропередач. Они позволяют измерять большие токи без разрыва силовых цепей.

4. Бытовая техника

Датчики тока Холла встраиваются в современные стиральные машины, кондиционеры, холодильники для контроля работы электродвигателей и других узлов. Это повышает надежность и энергоэффективность техники.

Как выбрать подходящий датчик тока на эффекте Холла

При выборе датчика тока Холла следует учитывать следующие параметры:

Диапазон измеряемых токов
Требуемая точность измерений
Быстродействие
Напряжение питания
Тип выходного сигнала (аналоговый/цифровой)
Диапазон рабочих температур
Габариты и способ монтажа
Стоимость

Правильный выбор датчика позволит обеспечить требуемые характеристики измерительной системы при оптимальных затратах.

Перспективы развития датчиков тока на эффекте Холла

Основные направления совершенствования датчиков тока Холла:

Повышение точности и стабильности измерений
Расширение диапазона измеряемых токов
Уменьшение габаритов и энергопотребления
Интеграция с цифровыми интерфейсами
Снижение стоимости

Развитие технологий позволит создавать более совершенные датчики тока на эффекте Холла, расширяя сферы их применения.

Заключение

Датчики тока на эффекте Холла являются эффективным инструментом для бесконтактного измерения электрического тока. Благодаря своим преимуществам они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и бытовой технике. Дальнейшее совершенствование этих датчиков позволит создавать более точные, компактные и доступные устройства для измерения тока.

Контрактное производство электроники — Контракт Электроника

А. Маргелов

Датчики тока на основе эффекта Холла Honeywell позволяют решить множество задач в области силовой электроники, которые связаны с созданием систем обратной связи в электроприводном оборудовании для управления и защиты, а также измерении и контроле постоянного, переменного и импульсного токов в широких пределах с высокой точностью.

Несмотря на то, что в мире существует множество методов измерения тока, только три из них объединяет низкая стоимость и соответственно массовое производство. Среди них известные нам технологии: резистивная на основе токового трансформатора и на основе эффекта Холла. В таблице 1 приведен сравнительных анализ основных характеристик датчиков тока, выполненных с использованием этих трех технологий. Другие методы находят применение лишь в дорогостоящем лабораторном оборудовании.

Резистивный метод с использованием токового шунта является очень распространенным и недорогим. Однако ему свойствены два недостатка: поглощение мощности и, соответственно, нагрев и отсутствие электрической изоляции. Вместе с этим индуктивность большинства мощных резисторов ограничивает частотный диапазон. Низкоиндуктивные мощные шунты для ВЧ-при-ложений более дорогие, но и позволяют работать в диапазоне выше 500 кГц.

Токовые трансформаторы применяются только в случае измерения переменных токов. Большинство недорогих токовых трансформаторов работают в очень узком диапазоне частот и не способны измерять постоянный ток. Широкополосные же трансформаторы превосходят по стоимости датчики тока на эффекте Холла и резистивные. Однако токовые трансформаторы не вносят потерь, не требуют питания и не имеют напряжения смещения.

Рисунок 1 Структуре датчика

Датчики тока на эффекте Холла (открытого типа и компенсационные), которым и посвящена данная статья, представляют наиболее интересную группу распространенных на сегодняшний день устройств измерения тока. К их главным достоинствам следует отнести отсутствие вносимых с систему потерь мощности (и как следствие, выделение теплоты), хорошую электрическую изоляцию, широкий диапазон частот и возможность измерения постоянных токов. Недостатком, по сравнению с вышерассмотренными методами, является необходимость внешнего источника питания.

Компания Honeywell выпускает широкую линейку датчиков тока на эффекте Холла трех типов. Это датчики тока открытого типа, датчики тока компенсационного типа и датчики тока открытого типа с логическим выходом.

ДАТЧИКИ ТОКА ОТКРЫТОГО ТИПА

Эти датчики предназначены для бесконтактного измерения постоянного тока на эффекте Холла открытого типа

Рисунок 2 Внешний вид датчиков тока откРытого типа

го, переменного и импульсного токов в диапазонах ±57…±950 А. Структура приборов приведена на рис. 1.

Датчики тока открытого типа фирмы Honeywell (рис. 2) построены на базе интегрированных линейных датчиков Холла 91SS12-2 и SS94A1 (производятся Honeywell), обладающих повышенной температурной стабильностью и линейностью характеристики. Датчики имеют аналоговый выход, напряжение на котором прямо пропорционально величине тока, протекающего через контролируемый проводник. При нулевом токе на выходе действует напряжение смещения, равное половине напряжения источника питания. Размах выходного напряжения и, соответственно, чувствительность линейно зависят от напряжения источника питания (пропорциональный выход, 0,2511

пит < U_BUX < 0,75UJ. Дополнительная регулировка чувствительности производится путем увеличения числа витков проводника с током вокруг кольца магнитопровода датчика. Датчики на базе сенсора SS94A1 имеют двухтактный выходной каскад, построенный на комплементарной паре из биполярных p-n-p- и n-p-n-транзисторов, а на базе 91SS12-2 — каскад на p-n-p-транзис-торе с открытым коллектором. В таблице 2 приведены основные технические характеристики датчиков тока открытого типа.

ДАТЧИКИ ТОКА КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА

Компенсационные датчики тока позволяют бесконтактным способом измерять постоянный, переменный и импульсный токи в диапазонах ±5… ±1200 А.

Структура приборов приведена на рис. 3.

Таблица 1. Характеристики датчиков тока, выполненных на основе различных технологий
Датчики тока	Поглощение	Электрическая	Внешнее	Частотный	Напряжение	Относительная
	мощности	изоляция	питание	диапазон	смещения	стоимость
Резистивные DC	да	нет	нет	< 100 кГц	нет	самая низкая
Резистивные AC	да	нет	нет	> 500 кГц	нет	низкая
На эфффекте Холла	нет	да	да	< 100 кГц	да	средняя
открытые
На эфффекте Холла	нет	да	да	> 1 МГц	нет	высокая
компенсационные
Токовые трансформаторы	да (для АС)	нет	нет	фиксирован	нет	высокая

ИНЖЕНЕРНАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

Таблица 2	. Основные технические характеристики датчиков тока открытого типа компании Honeywell
Наименование Диапазон, А		Чувствительность, мВхЫ*		Напряжение Темп. дрейф Время 1_п, мА	Ч/ ^В
	(ампл. знач.)	номин. значение	откл.	смещ., В смещ., %/°С откл., мкс
Линейные датчики тока на базе сенсора 915512-2, выходной каскад — р-п-р откр. коллектор, вертикальный монтаж
CSLA1CD	±57	49,6
CSLA1CD	±57	49,6	5,8
CSLA1CE	±75	39,4	4,4
CSLA1DE	±⁷⁵	39,1	4,8
CSLA1CF	±100	29,7	2,7
CSLA1DG	±120	24,6	2,1
CSLA1CH	±150	19,6	1,8
CSLA1DJ	±225	13,2	1,2
CSLA1EJ	±225	13,2	1,5
CSLA1DK	±325	9,1	1,7
CSLA1EK	±325	9,4	1,3
CSLA1EL	±625	5,6	1,3	U_n/2 ±0,05 3 19	8…16
Линейные датчики тока на базе сенсора 5594А, выходной каскад — двухтактный р-п-р+п-р-п, вертикальный монтаж
CSLA2CD	±72	32,7	3
CSLA2CE	±92	26,1	2,1
CSLA2DE	±92	25,6	2,2
CSLA2CF	±125	19,6	1,3
CSLA2DG	±150	16,2	1,1
CSLA2DJ	±225	8,7	0,6	±0,02
CSLA2DH	±235	9,8	1,1
CSLA2EJ	±310	7,6	0,7
CSLA2DK	±400	5,8	0,5
CSLA2EL	±550	4,3	0,4	±0,0125
CSLA2EM	±765	3,1	0,36
CSLA2EN	±950	2,3	0,2	U_n/2 ±0,007 3 20	6…12
Линейные датчики тока на базе сенсора 915512-2, выходной каскад — р-п-р откр. коллектор, горизонтальный монтаж
CSLA1GD	±57	49,6	5,8
CSLA1GE	±75	39,4	4,4
CSLA1GF	±100	29,7	2,7	U_n/2 ±0,05 3 19	8…16

Линейные датчики тока на базе сенсора 5594А, выходной каскад — двухтактный р-п-р+п-р-п, горизонтальный монтаж

2,1 1,3

0,6 U_n/2 ±0,02 8 20 6.12

CSLA2GD CSLA2GE CSLA2GF CSLA2GG

±72 ±92 ±125 ±150

32,7 26,1

12,7

Рисунок 3 Структура датчика тока на эффекте Холла компенсационного типа

Ток, протекающий через контролируемый проводник, создает магнитное поле, пропорциональное величине этого тока, которое концентрируется внутри кольцевого магнитопровода и воздействует на линейный интегрированный датчик Холла. Сигнал датчика усиливается УПТ, нагрузкой которого является катушка ООС. Катушка создает в магнитопроводе противоположенное по направлению магнитное поле, полностью компенсирующее исходное. Выходом датчика служит второй вывод катушки. Таким образом, выходной сигнал — это ток, пропорциональный величине тока в контролируемом проводнике и числу витков катушки обратной связи (I ~ 1Ы).

Рисунок 4 Внешний вид датчиков тока компенсационного типа

К примеру, датчик с катушкой в 1000 витков формирует выходной ток в 1 мА на 1 А измеряемого тока. Токовый выход конвертируется в вольтовый при помощи внешнего резистора, рекомендованные значения которого всегда приводятся в технической документации на датчик. Дополнительная регулировка чувствительности производится путем увеличения числа витков проводника вокруг кольца магнитопровода датчика или установкой перемычек, задающих число витков внутренней компенсационной катушки датчика (например, в моделях СБЫЕШ, СБЫЕ381). В таблице 3 приведены основные технические характеристики датчиков тока компенсационного типа.

Рисунок 5 Структура датчика тока с логическим выходом

Таблица Основные технические характеристики датчиков тока компенсационного типа компании Honeywell

Наименование	Диапазон, A U_n, В		Хар-ка катушки		Номин 1_вых	R_mrD при	t зад	, мкс	Изол.,	Точн.,
	(ампл. знач)		N	R, Ом	при 1_ит	1_ном, Ом			кВ	% от 1_ном
CSNN191	±15	±15	200	20	50 мА при 10 А	100. 200	<	1,0	—	±2,5
CSNE151	±5…±36*	±15	1000	110	25 мА при 25 А	100.320	<	1,0	5	±0,5
CSNE151-005	±5…±36*	±15	1000	110	25 мА при 25 А	100.320	<	1,0	5	±0,5
CSNE381	±5…±36*	±5	1000	110	25 мА при 25 А	0.84	<	1,0	5	±0,5
CSNh251	±4…±43*	±15	1000	110	25 мА при 30 А	100. 320	<	1,0	5	±0,5
CSNX25	±56	4,75.5,25	2000	50	12,5 мА при 25 А	0.80	<	0,2	—	±0,24
CSNA111	±70	±15	1000	90	50 мА при 50 А	40.130	<	1,0	2,5	±0,5
CSNE151-100	±90	±12…±15	1000	66	25 мА при 25 А	54.360	<	0,2	—	±0,5
CSNP661	±90	±12…±15	1000	30	50 мА при 50 А	70. 195	<	0,5	3	±0,5
CSNP661-002	±90	±12…±15	1000	30	50 мА при 50 А	70.195	<	0,5	3	±0,5
CSNB121	±100	±15	2000	160	25 мА при 50 А	40.270	<	1,0	2,5	±0,5
CSNB131	±100	±15	2000	130	25 мА при 50 А	40.300	<	1,0	2,5	±0,5
CSNF161	±150	±12…±15	1000	30	100 мА при 100 А	10. 40	<	0,5	3	±0,5
CSNF161-002	±150	±12…±15	1000	30	100 мА при 100 А	10.40	<	0,5	3	±0,5
CSNT651	±150	±12…±15	1000	100	25 мА при 50 А	40.75	<	0,5	3	±0,5
CSNT651-001	±150	±12…±15	1000	100	25 мА при 50 А	40.75	<	0,5	3	±0,5
CSNF151	±180	±12…±15	2000	100	50 мА при 100 А	10. 75	<	0,5	3	±0,5
CSNF151-002	±180	±12…±15	2000	100	50 мА при 100 А	10.75	<	0,5	3	±0,5
CSNG251	±180	±15	2000	100	50 мА при 100 А	0.125	<	0,5	^—	±0,5
CSNG251-	±180	±15	2000	100	50 мА при 100 А	0.125	<	0,5	—	±0,5
CSNR151	±200	±12…±15	2000	100	62,5 мА при 100 А	10. 40	<	0,5	3	±0,5
CSNR151-002	±200	±12…±15	2000	100	62,5 мА при 100 А	10.40	<	0,5	3	±0,5
CSNR161	±200	±12…±15	1000	30	125 мА при 125 А	30.40	<	0,5	3	±0,5
CSNR161-002	±200	±12…±15	1000	30	125 мА при 125 А	30.40	<	0,5	3	±0,5
CSNJ481	±600	±12…±18	2000	25	150 мА при 300 А	0. 70	<	1,0	7,5	±0,5
CSNJ481-001	±600	±12…±18	2000	25	150 мА при 300 А	0.70	<	1,0	7,5	±0,5
CSNJ591	±1200	±12…±24	5000	50	100 мА при 500 А	0.130	<	1,0	6	±0,5
CSNK591-001	±1200	±12…±24	5000	50	100 мА при 500 А	0.130	<	1,0	6	±0,5

Рисунок 6 Внешний вид датчиков тока с логическим выходом

ДАТЧИКИ ТОКА С ЛОГИЧЕСКИМ ВЫХОДОМ

Датчики тока с логическим выходом (рис. 5) позволяют обнаружить превышение тока в контролируемом проводнике выше определенного значения и сформировать логический сигнал тревоги.

Основой этих приборов является интегрированный датчик Холла с логическим выходом. Структура датчиков приведена на рисунке справа. Значение порога срабатывания определяется моделью датчика и может иметь следующие значения: 0,5, 3,5, 5,0, 7,0, 10,0 и 54,00 А. Порог срабатывания может быть установлен меньше номинального значения путем увеличения числа витков проводника вокруг кольца датчика. В таблице 4 приведены основные технические характеристики датчиков тока с логическим выходом.

Таблица 4. Основные технические характеристики датчиков тока c логическим выходом компании Honeywell

Наименование		I „„„,,„,,„,, A		!_вых_max,	^Чвых (0/1)^,
	(при 25С)	(при 25С)		мА	В	мкс
CSDA1AA	_0,5	0,08	6. 16	20	0,4/Un	100
CSDA1AC	3,5	0,6	6.16	20	0,4/Un	100
CSDC1AA	0,5	0,08	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDC1AC	3,5	0,6	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDA1BA	0,5	0,08	6.16	20	0,4/Un	100
CSDA1BC	3,5	0,6	6.16	20	0,4/Un	100
CSDC1BA	0,5	0,08	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDC1BC	3,5	0,6	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDC1DA	0,5	0,08	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDA1DA	0,5	0,08	6. 16	20	0,4/Un	100
CSDC1DC	3,5	0,6	5…±0,2	20	0,4/Un	100
CSDA1DC	3,5	0,6	6.16	20	0,4/Un	100
CSDD1EC	5	3,8	4,5.24	40	0,4/Un	60
CSDD1GK2	7	4	4,5.24	40	0,4/Un	60
CSDD1EG	10	7,6	4,5.24	40	0,4/Un	60
CSDD1FR	54,12	35,36	4,5. 24	40	0,4/Un	60

Более подробную информацию о датчиках компании Honeywell можно найти по адресу http://content.honeywell.com/sensing/ products или запросить у официального дистрибьютора компании КОМПЭЛ (www.compel.ru, e-mail: [email protected]).

www.chip-news.ru

Решения для счетчиков энергии Microchip »

ДАТЧИКИ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА — Coretech

Датчики тока замкнутого контура.

переходи в раздел замкнутого контура

Датчики тока разомкнутого конура.

переходи в раздел разомкнутого контура

Датчики утечки постоянного тока.

переходи в раздел датчики утечки тока

Датчики напряжения.

переходи в раздел датчики напряжения

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ДАТЧИКОВ
1. Напряжение питания.
Промышленные датчики тока и напряжения могут подключаться к однополярному или к симметричному (биполярному) электропитанию.
Стандартные значение однополярного питания: +3,3 В, +5,0 В.
Стандарные уровни симметричного питания: ±12 В, ±15 В, ±18 В, ±24 В.
2. Точность измерения.
Выбирая прибор по данному параметру, следует учитывать, что увеличение точности влечёт за собой удорожание изделия, и зачастую, приводит к увеличению массы и габаритов изделия.
3. Уровень номинального и максимального измеряемого (первичного) электрического тока.
Датчики тока могут измерять значения от единиц ампер до тысяч ампер. Увеличение номинального и максимального измеряемого тока влечёт за собой увеличение стоимости и массо-габаритных параметров датчиков.
4. Тип корпуса.
Датчики тока и напряжения выполняются к корпусах, которые предназначены для монтажа на печатной плате или для монтажа на рейку (на панель).
5. Диапазон рабочих температур.
Варианты рабочих диапазонов достигают в нижней части до -40 °C, а в верхней части диапазона достигают до +85 °C и даже до +105 °C.

По этим данным мы составили кросс таблицу наших датчиков и всеми известных датчиков LEM.

Coretech	LEM	Внешний вид Coretech	Внешний вид LEM	Питание. Общий параметр	Выходной сигнал. Общий параметр
CHB5DS5S6	LESR6-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB15DS5S6	LESR15-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB25DS5S6	LESR25-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB50DS5S6	LESR50-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB100LTA15D	LF205-S			±12-15V	100mA
CHB200LTA15D	LF205-S			±12-15V	100mA
CHB300LTA15D	LF306-S			±12-15V	150mA
CHB200LTB15D	HTA200-S			±15-24V	±4. 0V
CHB300LTB15D	HTA300-S			±15-24V	±4.0V
CHB400LTB15D	HTA400-S			±15-24V	±4.0V
CHB500LTB15D	HTA500-S			±15-24V	±4.0V
CHB500TBh25D	LF505-S			±15-24V	100mA
CHB1000LFD15D	LF1010-S			±15-24V	200mA
CHB1000LF15D	LF2005-S/SP3			±15-24V	400mA
CHB2000LF15D	LF2005-S/SP9			±15-24V	400mA
CHB50AP15D	LA55-P LA55-TP			±12-15V	50mA
CHB100AP15D	LA100-P			±12-15V	100mA
CHB125AP15D	LA125-P			±12-15V	125mA
CHB200AP15D	LA200-P			±12-15V	100mA
CHB05SY15D4	HX5-P			±12-15V	±4. 0V
CHB10SY15D4	HX10-P			±12-15V	±4.0V
CHB20SY15D4	HX20-P			±12-15V	±4.0V
CHB30SY15D4	HX30-P			±12-15V	±4.0V
CHB50SY15D4	HX50-P			±12-15V	±4.0V
CHB10HXS5S	HXS10-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB20HXS5S	HXS20-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB30HXS5S	HXS22-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB50HXS5S	HXS50-NP			±5V	2. 5±0.625V
CHB05LX15D	HY5-P			±12-15V	±4.0V
CHB10LX15D	HY10-P			±12-15V	±4.0V
CHB15LX15D	HY15-P			±12-15V	±4.0V
CHB20LX15D	HY20-P			±12-15V	±4.0V
CHB50LX15D	HY50-P			±12-15V	±4.0V
CHB50LX5S6	HY50-PS			±5V	2.5±0.625V
CHB25C15D	Lh35-P			±12-15V	±25mA
CHB50C15D	LH50-P			±12-15V	±50mA
CHB5DS5S6	LTS5-NP LTSR5-NP			±5V	2. 5±0.625V
CHB15DS5S6	LTS15-NP LTSR15-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB25DS5S6	LTS25-NP LTSR25-NP			±5V	2.5±0.625V
CHB500Sh25D	LT505-S			±15-24V	250mA
CHB1000Sh25D	LT1005-S			±15-24V	±200mA
Coretech	LEM	Внешний вид Coretech	Внешний вид LEM	Питание. Общий параметр	Выходной сигнал. Общий параметр
CHK50BR5S2 CHK50BS5S2	HASS50-S			±5V	2.5±0.625V
CHK100BR5S2 CHK100BS5S2	HASS100-S			±5V	2.5±0.625V
CHK200BR5S2 CHK200BS5S2	HASS200-S			±5V	2.5±0.625V
CHK300BR5S2 CHK300BS5S2	HASS300-S			±5V	2.5±0.625V
CHK400BR5S2 CHK400BS5S2	HASS400-S			±5V	2.5±0.625V
CHK500BR5S2 CHK500BS5S2	HASS500-S			±5V	2.5±0.625V
CHK600BR5S2 CHK600BS5S2	HASS600-S			±5V	2. 5±0.625V
CHK50BS15D4 CHK50BR15D4	HAS50-S			±12-15V	±4.0V
CHK100BS15D4 CHK100BR15D4	HAS100-S			±12-15V	±4.0V
CHK200BS15D4 CHK100BR15D4	HAS200-S			±12-15V	±4.0V
CHK300BS15D4 CHK300BR15D4	HAS300-S			±12-15V	±4.0V
CHK600BS15D4 CHK600BR15D4	HAS600-S			±12-15V	±4.0V
CHK100LB5S2 CHK100LB15D4	HTB100-Р			±5V ±12-15V	2.5±2.0V ±4.0V
CHK200LB5S2 CHK200LB15D4	HTB200-Р			±5V ±12-15V	2. 5±2.0V ±4.0V
CHK300LB5S2 CHK300LB15D4	HTB300-Р			±5V ±12-15V	2.5±2.0V ±4.0V
CHK50HAL15D4	HAL50-S			±12-15V	±4.0V
CHK100HAL15D4	HAL100-S			±12-15V	±4.0V
CHK200HAL15D4	HAL200-S			±12-15V	±4.0V
CHK300HAL15D4	HAL300-S			±12-15V	±4.0V
CHK400HAL15D4	HAL400-S			±12-15V	±4.0V
CHK600HAL15D4	HAL600-S			±12-15V	±4. 0V
CHK200F15D4 CHK200FK15D4	HOP200-SB			±12-15V	±4.0V
CHK400F15D4 CHK400FK15D4	HOP400-SB			±12-15V	±4.0V
CHK800F15D4 CHK800FK15D4	HOP800-SB			±12-15V	±4.0V
CHK1000F15D4 CHK1000FK15D4	HOP1000-SB			±12-15V	±4.0V
CHK2000F15D4 CHK2000FK15D4	HOP2000-SB			±12-15V	±4. 0V
СHK200HAT15D4	HAT200-S			±12-15V	±4.0V
СHK400HAT15D4	HAT400-S			±12-15V	±4.0V
СHK600HAT15D4	HAT600-S			±12-15V	±4.0V
СHK800HAT15D4	HAT800-S			±12-15V	±4.0V
СHK1000HAT15D4	HAT1000-S			±12-15V	±4.0V
СHK1500HAT15D4	HAT1500-S			±12-15V	±4.0V
CHK500HAX15D4	HAX500-S			±12-15V	±4.0V
CHK800HAX15D4	HAX800-S			±12-15V	±4.0V
CHK1000HAX15D4	HAX1000-S			±12-15V	±4.0V
CHK1500HAX15D4	HAX1500-S			±12-15V	±4. 0V
Coretech	LEM	Внешний вид Coretech	Внешний вид LEM	Питание. Общий параметр	Выходной сигнал. Общий параметр
CHV200AC15D25	LV25-200			±12-15V	±25mA
CHV400AC15D25	LV25-400			±12-15V	±25mA
CHV600AC15D25	LV25-600			±12-15V	±25mA
CHV800AC15D25	LV25-800			±12-15V	±25mA
CHV1000AC15D25	LV25-1000			±12-15V	±25mA
CHV10A15D25	LV25-P			±12-15V	±25mA
CHV-LV15D5	LV100			±12-15V	±50mA

Предлагаем ознакомится с технической документацией. Датчики приведенные в данной таблице не являются прямым аналогом датчикам LEM.

docs/Sensors-hall-2020/Open-loop/CHK-LB15D4.pdf

описание, подключение, схема, характеристики —

Содержание

Датчики Холла для определения тока и местоположения. В чем разница?

Измерение во всех его формах является
фундаментальным для многих приложений. Это неизменно включает материал, который
действует как преобразователь, чтобы преобразовать одно свойство в другое. В
электронике чувствительный элемент будет иметь физические свойства, которые
изменяются в результате действия датчика, такие как его сопротивление или
реактивное сопротивление, позволяющие измерять изменение тока или напряжения.

Эффект Холла

В 1879 году Эдвин Холл обнаружил, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, напряжение можно измерять под прямым углом к пути тока. Хорошо известно, что эффект Холла является результатом взаимодействия заряженных частиц, таких как электроны, в ответ на электрические и магнитные поля.

Эффект Холла применительно к датчикам проявляется либо в измеримой разности напряжений на проводнике, через который должен протекать постоянный ток, либо в виде измеримой разности тока в проводнике, через который должно протекать постоянное напряжение (рисунок ниже). Разница напряжений пропорциональна напряженности магнитного поля. Это означает, что эффект Холла можно использовать двумя весьма различными способами, даже если основной эффект одинаков в обоих случаях.

Уровень сигнала из-за изменения поля
относительно фонового шума невелик (диапазон мкВ). Следовательно, для его
использования требуются довольно сложные пути прохождения сигнала.

Не желая никоим образом обесценивать открытия Эдвина Холла, этот эффект действительно является продолжением использования силы Лоренца, которая описывает взаимодействие между электрическими и магнитными силами на точечном заряде из-за изменения электромагнитного поля.

Проще говоря, в случае эффекта Холла сила Лоренца описывает влияние, которое магнитное поле оказывает на заряженную частицу, в частности направление, которое она будет вынуждена принимать, когда проходит через проводник, подверженный воздействию магнитного поля. Физическое движение приводит к большему или меньшему заряду на поверхности проводника, что приводит к разности потенциалов, известному как напряжение Холла.

Измерение тока с помощью эффекта Холла

Тот факт, что эффект Холла зависит от магнитного поля, означает, что его можно использовать в качестве бесконтактной технологии. Таким образом, он не является «навязчивым», в отличие от наиболее распространенного способа измерения тока, который заключается в использовании шунта (низкоомного резистора) и измерении падения напряжения на нем. Использование эффекта Холла для измерения тока по своей природе надежно в приложениях большой мощности, поскольку оно не опирается на потенциал земли в качестве эталона.

Для обычного датчика тока на основе эффекта Холла это означает размещение датчика перпендикулярно магнитному полю и использование концентратора, обычно ферромагнитного сердечника, имеющего форму кольца или квадрата, расположенного вокруг проводника, несущего измеряемый ток (рисунок ниже). Датчик обычно держат в небольшом воздушном зазоре, образованном между двумя концами ферромагнитного сердечника.

С датчиком тока IMC-Холла
чувствительный элемент расположен параллельно протекающему току. В этом случае
ферромагнитный сердечник не требуется; однако для защиты от перекрестных помех
может потребоваться защита. Это означает, что его можно использовать для
измерения тока, протекающего по шине или дорожке печатной платы, просто
расположив датчик над шиной или дорожкой. Этот тип датчика активируется
технологией IMC-Hall
с использованием встроенного
магнитного концентратора (IMC), разработанного
компанией Melexis.

По сути, это магнитное поле, генерируемое током, который обнаруживается благодаря эффекту Холла, а не самим протекающим током.

Отслеживание местоположения с помощью эффекта Холла

Тот же принцип можно использовать для
обнаружения наличия, отсутствия или расстояния до магнитного поля. Фактически
напряжение Холла, возникающее в результате движения магнита поверх датчиков,
может быть обнаружено, усилено и обработано. Это дает возможность использовать
эффект Холла для определения положения или даже ориентации объектов
относительно датчика.

В простом приложении это может быть реализовано относительно грубо, например, отслеживание, когда ноутбук открыт или закрыт. Или он может быть более сложным, когда он используется для обнаружения линейного движения или поворота, такого как изменение положения движущегося объекта (рисунок ниже). В этом отношении использование эффекта Холла для определения положения намного более универсально, чем его использование в качестве датчика тока.

Встроенный магнитный концентратор (IMC)

Одним из недостатков большинства
датчиков Холла, который связан с причиной эффекта, является то, что пластина
Холла, используемая для определения поля, ограничена только одной осью.

Чтобы устранить этот недостаток, Melexis разработала встроенный магнитный концентратор, или IMC, который делает эффект Холла гораздо более гибким. IMC позволяет датчикам Холла, оставаясь в плоскости, обнаруживать магнитные поля от осей X, Y и Z (рисунок ниже). Следовательно, преимущества применения многочисленны, включая гибкость ориентации датчика.

Применение эффекта Холла в автомобильной промышленности

Благодаря использованию технологии
встроенного магнитного концентратора многие приложения в автомобильной
промышленности могут использовать эффект Холла. Работая в трех измерениях,
датчик Холла может использоваться для определения положения педалей, вращения
рулевой колонки и состояния тормозного рычага, а также положения сидений с
электроприводом.

Он также может применяться под капотом для контроля вращающихся частей насосов и двигателей, а также для измерения тока, потребляемого электрифицированными частями силового агрегата, такими как инвертор, система контроля аккумулятора (BMS) или бортовое зарядное устройство (OBC).

Итоги

В основных терминах феномен Холла
может быть использован рядом полезных способов, включая измерение тока и
определение положения. Несмотря на серьезные проблемы, такие как низкое
отношение сигнал / шум или влияние паразитного поля, электронная промышленность
преуспела в разработке надежных и точных сенсорных решений, основанных на
эффекте Холла.

В частности, добавление мощного аналогового внешнего интерфейса и тракта цифрового сигнала наряду с запатентованными технологиями, такими как IMC-Hall от Melexis, означает, что эффект Холла можно применять для измерения тока и определения местоположения даже в суровых условиях, таких как автомобильная промышленность.

принцип работы, как проверить своими руками, применение

Электромагнитное устройство, именуемое датчиком Холла (далее ДХ), применяется во многих приборах и механизмах. Но наибольшее применение ему нашлось в автомобилестроении. Практически во всех моделях отечественного автопрома (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.д.) бесконтактная система зажигания для бензинового двигателя управляется этим датчиком. Соответственно, при его выходе из строя возникают серьезные проблемы с работой двигателя. Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.

Кратко о принципе работы

В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).

Рис .1. Демонстрация эффекта Холла

В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения U_холла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.

До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.

Типы и сфера применения

Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:

Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота).
Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток
Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.

Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:

униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.

Внешний вид цифрового датчика Холла

Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.

Пример использования аналогового элемента

Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.

Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла

Обозначения:

А – проводник.
В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
С – аналоговый датчик Холла.
D – усилитель сигнала.

Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение U_ДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.
https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I

Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля

Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.

Рис. 5. Принцип устройства СБЗ

Обозначения:

А – датчик.
B – магнит.
С – пластина из магнитопроводящего материала (количество выступов соответствует числу цилиндров).

Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:

При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.
В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.

Казалось бы, ничего сложного, но искра должна появиться именно в определенный момент. Если она сформируется раньше или позже, это вызовет сбой в работе двигателя, вплоть до его полной остановки.

Внешний вид датчика Холла для СБЗ ВАЗ 2110

Проявление неисправности и возможные причины

Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:

Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.

Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:

попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
произошел обрыв сигнального провода;
в разъем ДП попала вода;
сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
повреждение проводов, подающих питание к ДП;
перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
проблемы с блоком управления;
неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.

Как проверить работоспособность датчика Холла?

Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:

Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:

отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.

Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.

Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.

Схема подключения мультиметра для проверки ДХ

На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.

Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ

Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.

Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.

Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ

Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:

Проверяем питание на датчике. Для этой цели подключаем (соблюдая полярность) наш тестер к клеммам 1 и 3 ДХ. Включаем зажигание, если с питанием все нормально, светодиод загорится, в противном случае потребуется проверять цепь питания (предварительно убедившись в правильном подключении светодиода).
Проверяем сам датчик. Для этого провод с первой клеммы «перебрасываем» на вторую (сигнал с ДХ). После этого начинаем крутить распредвал (руками или стартером). Моргание светодиода засвидетельствует исправность ДХ. В противном случае, на всякий случай проверяем соблюдение полярности при подключении светодиода, и если оно выполнено правильно, — меняем датчик на новый.

Датчик тока — MirMarine

Датчик тока предназначен для того, чтобы передать в систему автоматического управления сигнал, пропорциональный току, протекающему в силовой цепи или для преобразования тока до значения, удобного для измерения.

В настоящее время примерно 15 % всех электроприводов имеют инверторное управление, и это управление позволяет сэкономить до 50 % всей расходуемой электроэнергии. Однако векторное управление невозможно без контроля тока, напряжения и магнитного поля.

Наиболее распространенными сегодня способами измерения тока являются три метода:

метод прямого измерения с помощью токоизмерительного шунта;
косвенный метод с помощью трансформатора тока;
метод, основанный на основе эффекта Холла.

Токоизмерительный шунт

Метод прямого измерения – это наиболее часто применяемый метод, что объясняется простотой его использования и дешевизной. Прямое измерение тока обеспечивается включением в схему токочувствительного резистора (шунта), который имеет стабильный температурный коэффициент (ТКС менее 0,01 %).

Графическое изображение шунта представлено на рисунке 2.89 а, схема подключения – на рисунке 2.89 б.

Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами. В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

Шунт, представленные на рисунке, имеет наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Шунт подключается последовательно в цепь через токовые зажимы. Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении
измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ. Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.
Большинство измерительных головок для шунтов откалибровано на напряжение в 75мВ.

Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Преимущества:

простота контракции;
хорошая линейность;
способность измерять постоянный и переменные токи;
отсутствие необходимости внешнего источника питания.

Недостатки:

отсутствие гальванической развязки;
вносимые в цепь измерений потери;
при низких токах шунт должен иметь высокое сопротивление, чтобы падение напряжения на нем имело достаточную величину, что приводит к необходимости применения усилителя;
наличие паразитной индуктивности у большинства мощных резисторов приводит к ограничению полосы пропускания данного метода.

Трансформатор тока

В конструктивном отношении трансформаторы тока выполнены в виде сердечника, шихтованного из холоднокатанной кремнистой трансформаторной стали, на которую наматываются одна или несколько вторичных изолированных обмоток. Первичная обмотка также может быть выполнена в виде катушки, намотанной на сердечник, либо в виде шины. В некоторых конструкциях вообще не предусмотрена встроенная первичная обмотка; первичная обмотка выполняется потребителем путём пропускания провода через специальное окно. Обмотки и сердечник заключаются в корпус для изоляции и предохранения обмоток. В некоторых современных конструкциях трансформаторов тока сердечник выполняется из нанокристаллических (аморфных) сплавов, для расширения диапазона, в котором трансформатор работает в классе точности.

Вторичные обмотки трансформатора тока обязательно нагружаются. Сопротивление нагрузки строго регламентировано требованиями к точности коэффициента трансформации. Незначительное отклонение сопротивления вторичной цепи от номинала приводит к изменению погрешности преобразования и возможно ухудшению измерительных качеств трансформатора. Значительное увеличение сопротивления нагрузки создает высокое напряжение во вторичной обмотке, достаточное для пробоя изоляции трансформатора, что приводит к выходу трансформатора из строя, а также создаёт угрозу жизни обслуживающего персонала. Кроме того, из-за возрастающих потерь в сердечнике магнитопровода, трансформатор начинает перегреваться, что также может привести к повреждению (или, как минимум, к износу) изоляции и дальнейшему её пробою. Полностью разомкнутая вторичная обмотка ТТ не создаёт компенсирующего магнитного потока в сердечнике, что приводит к перегреву магнитопровода и его выгоранию. При этом магнитный поток, созданный первичной обмоткой, имеет очень высокое значение и потери в магнитопроводе сильно нагревают его.

Коэффициент трансформации измерительных трансформаторов тока является их основной характеристикой. Номинальный (идеальный) коэффициент указывается на шильдике трансформатора в виде отношения номинального тока первичной (первичных) обмоток к номинальному току вторичной (вторичных) обмоток, например, 100/5 А или 10–15–50–100/5 А (для первичных обмоток с несколькими секциями витков). При этом реальный коэффициент трансформации несколько отличается от номинального. Это отличие характеризуется величиной погрешности преобразования, состоящей из двух составляющих – синфазной и квадратурной. Первая характеризует отклонение по величине, вторая отклонение по фазе вторичного тока реального от номинального. Эти величины регламентированы ГОСТами и служат основой для присвоения трансформаторам тока классов точности при проектировании и изготовлении. Поскольку в магнитных системах имеют место потери, связанные с намагничиванием и нагревом магнитопровода, вторичный ток оказывается меньше номинального у всех трансформаторов тока. В связи с этим для
улучшения характеристик и внесения положительного смещения в погрешность преобразования применяют витковую коррекцию. А это означает, что
коэффициент трансформации у таких откорректированных трансформаторов не соответствует привычной формуле, соотношений витков первичной и вторичной обмоток.

Графическое изображение трансформаторов тока представлено на рисунке 2.90 а, на рисунке 2.90 б – схема включения.

Аналогичный метод измерений используется в датчиках, получивших название «пояс Роговского». Различие только в том, что «пояс Роговского» не имеет сердечника и поэтому его индуктивность меньше, чем у трансформаторов тока.

Преимущества:

наличие гальваническая развязка с высоким пробивным напряжением;
может измерять токи в несколько кА;
высокая точность измерений.

Недостатки:

работают на сетевой частоте и не могут использоваться в цепях постоянного тока;
изменяет фазу сигнала и требует компенсации.

Датчики на основе эффекта Холла

Датчики компенсационного типа и датчики прямого усиления основаны на использовании эффекта Холла, Генераторы Холла обладают определенной
зависимостью чувствительности и начального выходного напряжения от температуры, тем не менее, эта зависимость может быть значительно
компенсирована электронной схемой датчика тока.

Датчики прямого усиления используют эффект Холла. Магнитная индукция В и напряжение Холла, создаются измеряемым первичным током IP, который необходимо преобразовать в выходной ток датчика. Ток управления подается с помощью стабилизированного источника тока.

При создании датчика тока открытого типа берется магнитопровод, пропускается через него провод измеряемой цепи и в разрез магнитопровода помещается датчик Холла (рисунок 2.91).

Достоинством такого датчика является относительная простота. Недостатком – наличие подмагничивания сердечника, следовательно, повышение нелинейности показаний.

Датчики прямого усиления позволяют измерять номинальные токи от нескольких ампер до нескольких сотен килоампер с общей точностью в несколько процентов от номинального значения.

Датчики прямого усиления способны измерять постоянный, переменный ток и токи других форм с гальванической изоляцией. Они отличаются низкой потребляемой мощностью и уменьшенными геометрическими размерами, а также относительно небольшим весом, в особенности для диапазона больших токов. Они обеспечивают отсутствие внутренних потерь в измеряемой цепи и особенно устойчивы к перегрузкам. Эти датчики сравнительно недороги и в основном применяются в промышленности.

Датчики компенсационного типа, (также называемые датчиками с нулевым потоком) имеют встроенную компенсационную цепь, с помощью которой характеристики датчиков тока, использующих эффект Холла, могут быть существенно улучшены.

В то время как датчики прямого усиления дают выход напряжения, пропорциональный увеличенному напряжению Холла, компенсационные датчики обеспечивают выходной ток, пропорциональный напряжению Холла, который действует как сигнал обратной связи, чтобы компенсировать магнитное поле, создаваемое первичным током, магнитным полем, создаваемым полем выходного тока (рисунок 2.92).

Диапазон компенсационных датчиков позволяет измерять номинальные токи от нескольких ампер до нескольких сотен килоампер с точностью около 1 %.

Компенсационные датчики способны измерять постоянный ток, переменный ток и токи иной формы с гальванической развязкой.

Они выделяются следующим:

отличная точность;
очень хорошая линейность;
малый температурный дрейф;
очень быстрое время отклика и широкий частотный диапазон;
не приводят к дополнительным потерям в измерительной цепи.

Токовый выход этих датчиков особенно приспособлен к применению при наличии помех окружающей среды. При необходимости очень легко преобразовать сигнал датчика в напряжение. Датчики выдерживают перегрузки тока без повреждений. Эти датчики особенно хорошо подходят к промышленному применению, когда требуется высокая точность и широкий частотный диапазон. Основным недостатком этой технологии является потребление мощности на компенсацию тока. Кроме того, для диапазона высоких токов эти датчики более дорогие и имеют большие габариты по сравнению с аналогичными датчиками прямого усиления. Несмотря на это, датчики компенсационного типа являются относительно дешевыми, особенно для диапазона малых токов.

Достоинства:

широкий диапазон измеряемых токов с частотой до 50–100кГц и выше;
измеряет постоянный и переменный ток;
гальваническая развязка;
высокая точность;
низкий температурный дрейф;
линейность;
небольшие масса-габаритные показатели;
низкое энергопотребление.

Недостатки:

высокая стоимость.

Литература

Элементы и функциональные устройства судовой автоматики — Авдеев Б.А. [2018]

Датчик тока с эффектом Холла SACI /САСИ TEh332

Разборные трансформаторы тока SACI TA со склада в Москве

SACI TEh332

Датчик тока с эффектом Холла SACI /САСИ TEh332
Американец Эдвин Герберт Холл в 1879 г. обнаружил эффект, впоследствии названный его именем. Эффект Холла состоит в возникновении электрического поля и разности потенциалов на краях полупроводниковой пластинки, по которой пропускают ток и на которую воздействует магнитное поле. Электрическое поле оказывается перпендикулярным магнитному полю и плоскости, в которой протекает ток. Под действием силы Лоренца происходит отклонение электронов к одному из краев пластинки, а в противоположном — накопление дырок, и между этими зонами возникает ЭДС, именуемая ЭДС Холла.

Эта ЭДС тем больше, чем сильнее протекающий по полупроводниковой пластинке ток и чем значительнее магнитная индукция.
Предлагаемое устройство, принцип действия которого основан на эффекте Холла, может быть использовано для обнаружения превышения током в проводнике порогового значения и сигнализации об этом. Датчик Холла располагают в зазоре ферромагнитного концентратора, который можно изготовить из трансформаторного железа либо пермаллоя для отслеживания тока с частотой до нескольких килогерц, или из феррита для регистрации тока с частотой до десятков килогерц.
Концентратор на тороидальном магнитопроводе с зазором необходим для повышения чувствительности датчика. На магнитопровод уложена обмотка из провода, по которому протекает подлежащий регистрации ток. Число витков — не критично (от одного и до заполнения окна сердечника). Индукция магнитного потока, проходящего сквозь датчик Холла, тем выше, чем больше число витков обмотки, сила протекающего по ней тока и чем меньше толщина немагнитного зазора в сердечнике. Другими словами, чем больше число витков обмотки и тоньше зазор, тем выше чувствительность датчика тока. Но если немагнитный зазор будет чересчур мал, то сердечник может войти в насыщение. Важна также взаимная ориентация концентратора и рабочей плоскости датчика Холла.

Технические характеристики датчик тока с эффектом SACI /САСИ TEh332.

Модель	TEH-132
Ток на первичной обмотке (A)	100 200 300 400 500 600 1000 A
Диапазон	±300 ±600 ±900 ±1100 ±1200 ±1300 ±1500 A

Габаритные размеры датчик тока с эффектом Холла SACI /САСИ TEh332

Описание датчик тока с эффектом SACI /САСИ TEh332

ООО «Триумф-Инжиниринг» 117105, Москва, Варшавское шоссе, 17.

Телефон в Москве + 7 495 587-04-23

e-mail Написать письмо

[contact_form lang=en]

Датчики постоянного тока-Сопрягаемые с DIRIS Digiware DC

Сопрягаемые с DIRIS Digiware DC

tore_072.psd

Датчики с твердотельным сердечником

50 … 600 A

tore_071.psd

Датчики с твердотельным сердечником

850 … 5000 A

tore_068.psd

Датчики с разъемным сердечником

50 … 500 A

tore_066.psd

Датчики с разъемным сердечником

800 … 2000 A

Функция

Датчики постоянного тока измеряют нагрузочные токи постоянного напряжения электрической установки и передают информацию в измерительные модули DIRIS Digiware Idc по кабелю RJ12-Molex со стороны датчика.

Доступны датчики с твердотельными и разъемными сердечниками от 50 до 5000 А различных размеров, подходящих для новых или существующих электрических установок.

Предусмотрена возможность подключения до 3 различных датчиков постоянного тока к одному и тому же модулю DIRIS Digiware Idc.

Преимущества

Включи и работай

Быстроразъемный коннектор RJ12 обеспечивает простоту и надежность подключения проводки.
Быстрая настройка номинальных параметров датчика.

Гибкие

Большой ассортимент датчиков с твердотельными и разъемными сердечниками от 50 до 5000 А, предназначенных для новых или существующих электрических установок.

Установка

Легкая установка.
Идеально подходят для установки в ограниченном пространстве.
Всего лишь 4 размера корпуса для широкого диапазона измерений.
Кабели с цветной индикацией жил для упрощения определения назначения и предотвращения ошибок монтажа проводки.

Габаритные размеры (мм)

Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A (размер корпуса 1)

tore_093_a_1_x. ai

Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A (размер корпуса 2)

tore_092_a_1_x.ai

Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A (размер корпуса 1)

tore_090_a_1_x. ai

Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A (размер корпуса 2)

tore_091_a_1_x.ai

Соединения

Постоянный ток измеряется внешними датчиками, подключенными к модулям DIRIS Digiware I-3xdc посредством кабелей RJ12-Molex. Датчики тока подключаются быстро и безошибочно. Socomec поставляет широкий ассортимент датчиков тока для любых установок и сфер применения, в том числе датчики с разъемным сердечником для модернизированных установок. Датчики постоянного тока имеют следующие технические характеристики:

Датчики Холла с разомкнутым контуром
С твердотельным сердечником или с разъемным сердечником.
Напряжение источника питания: ± 15 В.
Потребляемый ток от источника питания: ± 25 мА в зависимости от датчика.
Выходное напряжение: ± 4 В.
Клеммная колодка Molex с 4-контактным штекерным разъемом.
Диапазон измерения: от 16 до 6000 A.
Электрическое перенапряжение категории III.

КОНТАКТ 1: + 15 В (+ Vc)
КОНТАКТ 2: — 15 В (- Vc)
КОНТАКТ 3: вход датчика (M)
КОНТАКТ 4: Датчик 0 В (0)

Технические характеристики

Тип датчика тока	На эффекте Холла с разомкнутым контуром
Соединение	Специальный кабель Socomec с разъемами RJ12-Molex
Точность измерения токов	Датчики с твердотельным сердечником:50…600A:<1% Датчики с твердотельным сердечником: 850…5000A:<1% Датчики с разъемным сердечником: 50…500A:< 2% Датчики с разъемным сердечником: 800…2000A:< 2%

Вес	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A	60 г
	Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A	450 г
	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A	80 г
	Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A	590 г
Рабочая температура	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A	-10 . .. + 80°C
	Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A	-25 … + +85°C
	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A	-10 … + +70°C
	Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A	-10 … + +70°C
Температура хранения	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A	-25 … + 80°C
	Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A	-25 … + +85°C
	Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A	-20 … + +85°C
	Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A	-25 … + +85°C

Коды изделий

Датчики постоянного тока	Код изделия
Датчики с твердотельным сердечником (размер корпуса 1)
50 A	4829 0700
100 A	4829 0701
200 A	4829 0702
300 A	4829 0703
400 A	4829 0704
500 A	4829 0705
600 A	4829 0706
Датчики с твердотельным сердечником (размер корпуса 2)
850 A	4829 0707
1000 A	4829 0708
1500 A	4829 0709
2000 A	4829 0710
2500 A	4829 0711
5000 A	4829 0712
Датчики с разъемным сердечником (размер корпуса 1)
50 A	4829 0750
100 A	4829 0751
200 A	4829 0752
300 A	4829 0753
400 A	4829 0754
500 A	4829 0755
Датчики с разъемным сердечником (размер корпуса 2)
800 A	4829 0756
1000 A	4829 0757
1500 A	4829 0758
2000 A	4829 0759

Кабели RJ12-MOLEX
Количество кабелей	Длина кабелей	Код изделия
3	0,3 м	4829 0782
3	0,5 м	4829 0783
3	1 м	4829 0784
3	2 м	4829 0785
1	5 м	4829 0786

Как работают датчики и токовые клещи для измерения постоянного и переменного тока

Лень всегда была двигателем прогресса. В случае с прибором для измерения тока было также. Во время измерения тока амперметр включается в электрическую цепь последовательно. А это значит, что для измерения тока, нужно разомкнуть электрическую цепь, то есть вмешаться в ее работу. Во-первых, это занимает много времени. Во-вторых, существует достаточно большой риск поражения электрическим током во время проведения измерений. Более того, измерительный прибор вносит в электрическую цепь собственное сопротивление, в частности сопротивление щупов. Чем больше номинал тока, тем более ощутимое это влияние.

Идея измерения тока без разрыва электрической цепи была успешно реализована в измерительном приборе, который вскоре получил название «токоизмерительные клещи». Такой прибор позволяет легко измерить ток без необходимости размыкать исследуемую цепь.

К тому же можно проводить измерения на установке или оборудованию, которое работает. Прибор также позволяет измерить ток проводника, который находиться в изоляции.

Он не вносит собственное сопротивление в электрическую цепь и не влияет на результат измерений.

Современные измерительные приборы, конечно, кардинально отличаются от самых первых токовых клещей. Однако (собственно из-за этого прибор и получил свое название), сам механизм прибора, очень похож на механические клещи, практически не изменился. Это обусловлено тем, что прибор должен «обхватить» проводник, по которому протекает ток. А сделать это можно следующим образом:

Типы и принцип работы токоизмерительных клещей

Все токоизмерительные клещи условно можно разделить на 2 типа:

Клещи для измерения переменного тока.
Клещи для измерения постоянного и переменного тока.

Такая классификация обусловлена типом датчика, который используется для измерения тока.

Приборы первого типа построены на принципе одновиткового трансформатора тока.

Измеряемая шина или проводник исполняют функцию первичной обмотки, а вторичная многовитковая обмотка (к которой подключен амперметр) намотана на раскрывающийся магнитопровод прибора.

Переменный ток в проводнике создает переменный магнитный поток в магнитопроводе прибора, в результате чего во вторичной обмотке токоизмерительных клещей возникает ЭДС.

В замкнутой вторичной обмотке возникает ток, который измеряется амперметром. Прибор обрабатывает полученные данные и выдает на дисплей результат измерений тока в удобном для пользователя виде. К преимуществам таких приборов относят их простую конструкцию и доступную цену. Но есть и очевидные недостатки, например, возможность измерять только переменный ток.

В конструкции приборов второго типа используется чувствительный элемент абсолютно иного действия, принцип работы которого основан на эффекте Холла. Чувствительным элементом, или же датчиком Холла, называют устройство, с помощью которого измеряют величину магнитного поля.

В случае токоизмерительных клещей, это магнитное поле, образованное проводником, по которому протекает ток. Датчик Холла представляет собой полупроводниковую прямоугольную пластину, к которой подсоединены четыре вывода.

Схематически, чувствительный элемент датчика Холла показан на рисунке ниже.

Эффект Холла можно представить так. Пускай чувствительный элемент имеет форму прямоугольной пластины длиной l, шириной d и толщиной b.

Если вдоль этой пластины пропустить электрический ток J, а перпендикулярно плоскости пластины создать магнитное поле B, то на ее боковых поверхностях в направлении CD возникнет электрическое поле, которое называют полем Холла.

На практике, поле Холла характеризуется разницей потенциалов, которую измеряют между симметричными точками С и D на боковых поверхностях чувствительного элемента.

Эта разность потенциалов называется Холловскою разностью потенциалов Uхол или ЭДС Холла εхол. Объясняется эффект Холла тем, что в магнитном поле, на электрические заряды, которые двигаются, действует сила Лоренца. ЭДС Холла (или Uхол) пропорциональна силе тока, индукции магнитного поля, и обратно пропорциональна толщине чувствительного элемента и концентрации носителей тока в нем.

Принцип роботы датчика Холла

На рисунке ниже показана характерная зависимость Uхол от магнитного поля в случае постоянного тока. Если магнитное поле отсутствует, ЭДС Холла равна нулю.

Но в результате разных различных факторов и явлений (например, несимметричное расположение выводов датчика), измерительный прибор может показать некоторую разность потенциалов Uо на выходе датчика Холла, даже при отсутствии магнитного поля.

Для того, чтобы исключить эту ошибку, величину Uо следует вычесть из измеренной разности потенциалов в магнитном поле.

Обратите внимание, датчик Холла измеряет перпендикулярную (к плоскости датчика) величину вектора магнитного поля. Поэтому, если нужно измерить максимальное значение магнитного поля, датчик Холла, а соответственно и измерительный прибор (токоизмерительные клещи), необходимо ориентировать в магнитном поле соответствующим образом.

Для изготовления датчиков Холла используют определенные полупроводники, которые имеют высокую чувствительность к воздействию магнитного поля, например, InP, InSb, GaAs, Ge, Si.

Чувствительные элементы могут быть миниатюрных размеров, например, 1х1х0.5 мм. Именно это позволяет сделать измерительный прибор компактным и удобным для пользователей.

Конструкция чувствительного элемента токоизмерительных клещей представлена на фото ниже.

Последовательность процесса измерения тока

Измерения тока с помощью клещей необходимо проводить в такой последовательности:

Поворотный переключатель устанавливаем на необходимый диапазон измерений (постоянный или переменный ток – если клещи имеют автоматический выбор). Прибор включается одновременно с выбором диапазона. Если номинал тока заранее неизвестен, начинать измерения необходимо с самого большого диапазона, постепенно его уменьшая в случае необходимости.
Раскрываем клещи, нажимая на рычаг.
Закрываем клещи и обжимаем проводник. Казалось бы, это самый простой шаг. Но необходимо учесть некоторые нюансы. Во-первых, обжать нужно только один проводник, ток которого хотите измерить. Если обжать 2 жилы провода (или 2-х жильный кабель в изоляции), результатом измерений будет «0», поскольку токи этих двух проводников имеют противоположные направления. Магнитное поле, образованное током одной жилы провода будет компенсироваться магнитным полем второй. Во-вторых, провод нужно разместить максимально по центру магнитопровода токовых клещей. В таком случае, результат измерения будет самым точным.

правильно / неправильно

Считать результат.
Обработать результаты измерений.

Дополнительные функции

Но это еще не всё. Современные токоизмерительные клещи могут помочь измерить не только ток.

Измерение напряжения, сопротивления, емкости, температуры и частоты, проверка проводимости, тестирование диодов – всё это под силу современным токоизмерительным клещам.

Можно сказать, что токоизмерительные клещи – это своего рода цифровой мультиметр с возможностью бесконтактного измерения тока. Как и в мультиметре, измерения этих параметров проводятся с помощью контактных щупов.

Кроме того, на подобии цифровым мультиметрам, токоизмерительные клещи имеют дополнительные функции для удобства пользования и обработки результатов:

Функция HOLD – удержание данных. Используется для того, чтобы зафиксировать, то есть «заморозить» результаты измерений на дисплее прибора (например, если измерения проводятся в труднодоступных местах) для дальнейшей обработки.
Функция MAX/MIN – прибор фиксирует самые большие или самые маленькие показания за время проведения измерений. Используется для некоторых измерительных задач.
Функция REL – относительные измерения, то есть, обнуления начального значения. Функция REL особенно актуальна для клещей постоянного/переменного тока. Дело в том, что чувствительный элемент, функцию которого выполняет датчик Холла, чрезвычайно чувствителен к внешним магнитным полям. На дисплее прибора, еще до проведения измерений, фиксируются определенные ненулевые показатели. Это обусловлено воздействием внешних магнитных полей. Поэтому для получения достоверных результатов, перед проведением измерений показания обязательно надо обнулять. Начальные показания прибор принимает за «ноль», и все дальнейшие измерения проводятся относительно этого опорного значения.
Подсветка дисплея – для работы в условиях недостаточного освещения. Как правило, кнопка обозначается символом «☀». Подсветку можно включить или выключить в зависимости от условий и освещения. Некоторые приборы оборудованы фонариком для освещения труднодоступных объектов, на которых будут проводиться измерения.
Функция NCV – бесконтактная индикация напряжения. Эту функцию имеют только некоторые модели токоизмерительных клещей. С ее помощью можно отследить трассу прокладки скрытой проводки, или же определить находится ли определенный провод под напряжением. Значение напряжения нужно замерить с помощью щупов в соответствующем режиме.
Тестирование диодов и проверка проводимости – функции, которые позволяют определить работоспособность диодов и установить целостность электрической цепи.

Как измеряют ток токовые клещи

Сегодня мы поговорим про интересный прибор, без которой бойцы электротехнического фронта как без рук, а именно про токовые клещи или измерительный трансформатор тока.

Еще со школьного курса физики мы знаем, что ток большой силы чрезвычайно опасен для здоровья. Тем не менее, различными устройствами можно замерять постоянный и переменный ток до 5-20 ампер. А как быть, если значение достигает 100, 200 или даже 1000 ампер? Или даже больше ? Специально для этого были придуманы токоизмерительные клещи.

Различные из них устроены по-разному. Простые, которые способны измерить только переменный ток имеют более простую конструкцию, нежели способные измерять и постоянный, тоже.

У простых устройств, собственно сами захваты замыкаются, создавая с проводником, по которому течет переменный ток, своеобразный трансформатор. Ведь по сути они становятся вторичной обмоткой, в которой наводится ЭДС которая создается при взаимодействии c проводником, по которому идет ток, переводят аналоговое значение в цифровой результат и отображают на дисплее.

Ведь ЭДС возникающая в проводнике получается пропорциональной току, протекающему через него.

Что особенно важно, не имеет значения, есть изоляция кабеля, заводская, или меряется оголенный провод, ведь для электромагнитного излучения нет преград. Исключением может быть экранированный силовой кабель с бронезащитой. С таким не справится даже мегаомметр.

Алгоритм измерения

Но не важно, какие клещи у вас в наличии, принцип измерения остается одним и тем же:

Включите в режим измерения, ну, например, переменного тока, так как он чаще всего встречается в быту.
Выберите максимальный предел измерения, чтобы не ошибиться. Для разновидностей с автоматическим выбором пределов, так называемых автоматов, этот шаг можно пропустить.
Замкните на проводе. Если провод закручен — полученное значение нужно будет поделить на количество витков провода.
Снимайте показания!

Приборы, которые могут измерять переменный и постоянный ток устроены иначе. У них захваты не замыкаются, а измерения тока производятся с помощью специального устройства — датчика Холла. Этот сенсор способен регистрировать эффект Холла — изменение направление движения заряженных частиц в проводнике при прохождении через определенное магнитное поле.

Из-за наличия датчика Холла, приборы, которые способны контролировать переменный+постоянный ток, стоят гораздо дороже простых.

Где возникает потребность в замерах больших значений постоянных токов ? К сфере электротехнического хозяйства это точно не относится, поскольку в войне двух гениев Эдисона и Теслы, все таки победил ток переменный, как такой, который позволяет передавать огромные мощности на серьезное расстояние с минимальными потерями.

А вот с токами в 100-200 ампер каждый день сталкиваются сотни миллионов людей по всему миру.

Не верите ? Не можете представить где ? А именно столько потребляет стартер, вращая коленчивый вал в момент запуска ДВС, потребляя энергию от аккумулятора. Вот там и потребуются при диагностике и ремонте измерение серьезных величин постоянного тока при помощи клещей постоянного тока.

Мы рассказали про 2 модели, но есть и еще и третья разновидность — так называемые гибкая токовая петля. Или по простому с измерительной проволокой.

Совсем далеко от классики ! Никаких захватов здесь нет. И как вообще обхватывать кабель ?

Диаметр петли составляет менее 10мм, именно поэтому они называются гибкими.
Слева и справа измерительные проводники входят в корпус, с помощью контактных разъемов. Следовательно один из концов может отсоединяться.
А вот когда он отсоединен, то легко «опоясать» силовой кабель, опять вставить в разъем и начать измерять.

Хотите спросить зачем такие сложности и морочить голову ?

А как интересно электрику обхватить силовой кабель диаметром 70 мм ? А если сразу нужно измерить ток в нескольких из них. Традиционные захваты «сдадутся» и придется обратиться к гибким токовым петлям.

Кстати как следствие замеров током в проводниках большого сечения, диапазон у таких модификаций рекордный и достигает 3000 ампер.

Как видим, измерять ток с помощью этой штуки совершенно не сложно. Самые простые, измеряющие только переменный ток довольно дешевые.

А вот измерители тока, которыми можно измерить и постоянный ток или с гибким захватом, будут стоить в несколько раз дороже из-за более сложной конструкции.

Кстати, довольно часто рассматриваемые в статье клещи можно использовать и в качестве мультиметров, так как они могут измерять постоянное и переменное напряжение, сопротивление и делать прозвон.

Как устроены токовые клещи

Токовые клещи – просто необходимая вещь для электрика. Они могут выполнять те же самые функции, что и мультиметры, то есть измерять напряжение, сопротивление цепи и прочие параметры. Однако, они несправедливо не пользуются спросом, поскольку вещь действительно нужная.

Токовые клещи – это трансформатор с амперметром, они позволяют определить силу тока, а также другие характеристики, чтобы электрическая цепь при это не была разорвана. Само устройство представляет собой первичную обмотку трансформатора.

С расположенным внутри проводником, который позволяет току индуцироваться на обмотку из-за возникновения электромагнитного поля. После этого вторичная обмотка, куда затем попадает электроток, передает показания на амперметр. Здесь обязательно нужно учесть коэффициент трансформации.

Данная информация применима для токовых клещей при переменном токе, поскольку трансформатор с постоянным током работать не будет.

Те токовые клещи, которые представлены на современном рыке, используются и для постоянного тока. Вместо амперметра устанавливается датчик, который измеряет напряженность электромагнитного поля.

Эти модели немного дороже по цене, но их качество выше и в работе они более точны. И помимо этого, токоизмерительные клещи в соединении с мультиметром позволяют определить силу тока, потому что в прибое уже есть встроенный калькулятор.

Создание токовых клещей изначально планировалось для поддержки ими измерительных приборов, которыми пользовались специалисты, однако в ходе времени их устройство постепенно менялось, и сам прибор стал доступен к самостоятельному использованию. Кроме того, электрические клещи стали незаменимы в применении в быту, и его стоимость стала не так велика.

Токовыми клещами можно измерить следующие показатели:

Какая нагрузка на сеть имеется в настоящее время, например, в квартире.
Выявить несоответствие показаний различного рода оборудования, сравнивая показания на этом оборудовании и показания, полученные при измерении клещами.
Определить мощности бытовых электроприборов, а также любых других, используемых в хозяйстве.
Путем контроля домашней электрической сети не допускать сторонние подключения.
Выявить значение силы тока в одном из проводников, который является частью электрической цепи, при этом не вмешиваться в работу всей схемы.
Найти где происходит утечка тока.

Разновидности токовых клещей

Токовые клещи подразделяются на следующие типы:

Стрелочные – одни из самых первых моделей. Они чувствительны к каким-либо колебаниям, что является главным их недостатком, поэтому важно, чтобы прибор лежал на жесткой поверхности и не двигался. Более того, чтобы получить реальные значения замеров нужно с использованием коэффициента трансформации сделать перевод показаний.
Цифровые – можно произвести настройки на нужный параметр (сила тока, мощность) и встроенный микроконтроллер выдаст показания на дисплей автоматически, сам произведя все вычисления.
Мультиметр – универсальный прибор. Очень удобны тем, что клещи уже встроены в корпус. В зависимости от модели мультиметра существует много дополнительных функций и способов измерений.
Высоковольтные – зачастую крепятся к штанге, чтобы произвести замены и не приближать очень близко к проводнику. Единственная функция этого вида – измерять переменный ток.

Принцип работы токовых клещей

Принцип работы токовых клещей заключается в том, что если между его захватами установить проводник, то электромагнитное поле изменится под действием тока, проходящего по этому проводнику. И затем, пройдя через первичную и вторичную обмотки, на прибор будут переданы показания.

Токовые клещи, предназначенные для напряжения до 1000 Вольт, совершенно не отличаются от клещей для высоковольтных цепей. Измерение тока токовыми клещами имеет следующий алгоритм.

Для начала определяем на электрической схеме, к какому проводу будем присоединять токовые клещи для снятия параметров. Обязательно нужно выбрать именно один провод, поскольку если их будет больше, то замеры будут некорректными. На приборе выставляем тот режим измерения, который необходим нам для решения существующей задачи. Кроме этого, нужно будет еще и определить шкалу.

В том случае, если информация о ней отсутствует, следует выбрать наибольшую. Затем раскрывая клещи, обхватываем провод. Его расположение должно быть строго перпендикулярным той плоскости, в которой расположились клещи. Идеально, если проводник будет расположен в самом центре контура. Автоматически произойдет измерение нужного нам параметра, и результат высветится на дисплее.

Стоит отметить, что если величина тока слишком мала, и определить ее не получилось, то проводник можно намотать на половину токовых клещей и провести замер вновь. При появлении значения нужно его разделить на то число витков, которое было сделано.

В том случае, если высветится значение единицы, то нужно сделать переключение на другой диапазон, поскольку ток превышает этот показатель.

Преимущества и недостатки токовых клещей

Токоизмерительные клещи неспроста вошли в обиход людей, они широко распространены, потому что имеют множество преимуществ, которые заставляют делать выбор в их пользу.

Во-первых, само устройство очень просто в обращении, там нет замудренных инструкций, множества переключателей и пр. Размеры позволяют легко переносить его по различным местам, оно компактно и выдает измеряемые параметры с высокой точностью.

Кроме того, ими можно производить замеры как микротоков, так и токов в высоковольтных схемах. На основании принципа работы токовых клещей создаются устройства различного назначения.

Токовые клещи можно сочетать с другими электроизмерительными приборами, например, при сочетании с мультиметром грани их возможностей просто невозможно представить, а ведь их можно еще совместить с другими различными датчиками, тем самым еще больше расширив функционал.
Если человек в принципе лишь поверхностно знаком с физикой, а точнее с электротехникой, но не знает как устроены токовые клещи, то он все равно будет в силах разобраться с этим прибором даже без инструкции, настолько он прост в обращении.
Как правильно пользоваться токоизмерительными клещами уже стало понятно, преимущества также описаны очень развернуто, однако, будет несправедливо не сказать о недостатках:

В случае если проводник в клещах располагается не совсем правильно (не перпендикулярно), то из-за существующего электромагнитного поля возникают неточности, поэтому нужно запомнить что положение провода зависит от положения самого прибора.
Если рядом с проводником есть другие проводники, то токоизмерительные клещи могут воспринимать токи этих проводников, поскольку существует некая чувствительность.
К сожалению, из-за того, что само устройство очень просто, существует множество компаний, которые стремятся заработать деньги на том, чтобы изготовить и продать копии, качество работы которых зачастую неудовлетворительно и точность показаний отсутствует.

Измерение тока токовыми клещами

Измерение тока при помощи токовых клещей будет выполняться следующим образом. Сначала нужно выбрать тот провод, показания которого нужно замерить. Используя переключатель, на тестере отмечается нужный режим.

Если нужно измерить постоянный ток, то выставляется одни литеры, а если переменный, то другие. Затем нужно раскрыть клещи и поместить проводник внутри, строго перпендикулярно корпусу клещей и, если есть такая возможность, по центру внутреннего контура.

После этого на дисплее автоматически появятся нужные нам показания.

На некоторых токоизмерительных клещах есть кнопка Hold, она позволит произвести замеры в тех местах, куда сложно дотянуться и не будет видно показателей дисплея. Нажав на нее при проведении замера, результат будет зафиксироваться на дисплее и его можно увидеть, выйдя из сложных условий.

Токовые клещи и мультиметры Chauvin-Arnoux

Сергей Шахматов

Окончание, начало в № 4 ‘2001

1.

5. О выборе датчика тока

Чтобы выбрать токовый датчик для соответствующего применения, нужно ответить на следующие вопросы.

Вид измеряемого тока — переменный или постоянный? Датчики, предназначенные для измерения постоянного тока, имеют обозначение AC/DC (переменный/постоянный), поскольку они могут измерять значения как переменного, так и постоянного тока.
Каковы наибольшее и наименьшее значения измеряемого тока? Определите, подходит ли точность измерения в нижней части диапазона, или выберите токовый датчик для малых значений тока. Многие датчики имеют высокую точность измерения только в верхней части диапазона, а некоторые предназначены для измерения небольших значений токов.
Токовую шину какого диаметра необходимо охватить клещами? Данный параметр определяет необходимый размер токовых клещей.
Какой тип выхода датчика вам необходим или в каких единицах будет выполняться измерение (мА, мВ, AC, DC и т. п.)? Убедитесь, что входной импеданс измерительного прибора соответствует техническим требованиям.

Другие факторы, которые необходимо учесть:

Каково значение напряжения для проводника, на котором выполняется измерение?

Какой тип выхода необходим: провода с наконечниками, штепсель, коаксиальный разъем?

Будет ли датчик использоваться для измерения силовых или гармонических значений?

Проверьте, удовлетворяются ли требования к частотным и фазовым характеристикам.

Компания Chauvin-Arnoux имеет очень широкую номенклатуру датчиков тока. Ниже приводятся их основные технические характеристики. Токовые клещи, выполненные как одно целое с мультиметром, рассматриваются далее в разделе, посвященном мультиметрам.

1.6. Технические характеристики датчиков тока производства CHAUVIN-ARNOUX

Мини-клещи серии MINIPINCE

Предлагаются два типа датчиков Minipince.

Первый тип работает как обычный токовый датчик (с отношением 100/1 или 1000/1) с токовым выходом (мА) для использования совместно с мультиметрами, регистраторами или другими приборами со входами по току.

Второй тип имеет выход по напряжению пропорционально измеряемому току (1 мв/А, 10 мВ/А или 100 мВ/А). Потенциальный выход позволяет использовать для измерения, отображения или записи данных приборы со входами по напряжению переменного тока. Серия Minipince позволяет осуществлять измерение истинных действующих значений приборами TRMS.

Некоторые модели имеют специфические особенности. Например, модель Minipince1 позволяет измерять очень малые токи; модель Minipince2 разработана для оптимального измерения тока 5 А; в модели Minipince5 применен специальный магнитный сердечник для достижения наибольшей точности и наименьшего фазового сдвига.

Серия MN

Выходные гнезда типа «джек» или провода со штепсельными разъемами диаметром 4 мм. Следовательно, данные датчики совместимы со всеми видами мультиметров и тестеров, предлагаемых на рынке.

Существуют два типа датчиков серии MN.

Первый тип работает как трансформатор тока (соотношение 1000/1) с выходным сигналом в единицах измерения (мА) для использования с любыми приборами, измеряющими ток.

Второй тип выдает на выходе напряжение (постоянного и переменного тока, в зависимости от модели). Выходной сигнал пропорционален измеряемому току (1, 10, 100 или 1000 мВ/A). Данный выход по напряжению позволяет использовать прибор, измеряющий только напряжение постоянного или переменного тока.

В серии MN есть специфические модели, разработанные для определенного применения, например для измерения выходных значений трансформатора, для подключения к осциллографу или даже для измерения тока утечки.

Серия Y

Токовые клещи данной серии имеют прочную конструкцию, предназначены для универсального применения, удобны в эксплуатации. Крюкообразная форма захватов позволяет легко вытаскивать или поддевать кабели или даже шинопровод небольшого размера. Они используются для измерения тока до 600 A AC.

Существуют два типа токовых клещей серии Y.

Первый тип работает как обычный трансформатор тока (с соотношением 100:1 или 1000:1). Выходной ток может быть измерен мультиметром, регистратором или другим применимым устройством с соответствующим диапазоном измерения тока.

Второй тип токовых клещей серии Y имеет на выходе напряжение постоянного тока, пропорциональное значению измеряемого переменного тока (1 мВ/A или 10 мВ/A). Это позволяет использовать приборы, не имеющие диапазона измерения тока, и измерять, отображать или регистрировать значение тока в соответствующем диапазоне прибора для измерения напряжения переменного тока.

Серия C

Серия токовых клещей C100 включает тринадцать моделей, которые имеют все преимущества старой серии токовых C30 и в то же время имеют значительные усовершенствования, особенно в области безопасности, соответствия требованиям эргономики, имеют улучшенные рабочие характеристики: возможность измерения тока до 1000 А, превосходная метрология, высокая точность измерений, хорошая линейность, симметричная намотка витков катушек для минимального фазового сдвига, маятниковая система регулировки для магнитных элементов, измерение на проводниках диаметром до 52 мм, кроме этого, некоторые модели имеют µ-металлический магнитный сердечник для использования токовых клещей с ваттметром. Модели данной серии отличают передовой дизайн — форма токовых клещей, отвечающая требованиям эргономики, специальные углубления для пальцев на рукоятке, полуавтоматическая система раскрытия захватов (запатентованная).

Соответствие стандарту по безопасности IEC 1010 600V cat. III (для промышленности и связи). Корпус имеет специальную нескользящую поверхность. Перечисленные уникальные технологии и качество изготовления обеспечивают наилучшие возможности для измерения без каких-либо сложностей.

Токовые клещи серии С100 совместимы с различными измерительными приборами (мультиметрами, ваттметрами, регистрирующими устройствами, осциллографами) и предназначены для измерения любых переменных токов с соответствующей степенью безопасности и без необходимости разрыва электрической цепи.

Серия D

Эта серия включает токоизмерительные клещи с высокими техническими характеристиками и разработанные для измерения больших значений переменного тока.

Их высокий коэффициент трансформации и низкий фазовый сдвиг в совокупности с широкой частотной характеристикой позволяют выполнять с высокой точностью измерение значений тока и мощности.

Высокое качество магнитопроводов и обмотки катушек определяет высокую точность измерений тока до 3000 A (AC). Прямоугольные захваты позволяют использовать токовые клещи для измерения на кабелях большого диаметра или на шинопроводах.

Токовые клещи серии D обеспечивают превосходные возможности для измерения истинных среднеквадратичных значений и дают точное воспроизведение сигнала. В серии D объединены два различных типа токовых клещей.

Первый тип действует как традиционный трансформатор тока с током на выходе (мА) и широким диапазоном коэффициентов передачи.

Токовые клещи первого типа могут использоваться с мультиметрами, оборудованием для измерения параметров гармоник и мощности, с регистрирующими приборами и другим оборудованием, имеющим вход для переменного тока.

Токовые клещи второго типа дают точный выходной сигнал напряжения пропорционально измеряемому току (1 мВ/A, 10 мВ/A или 100 мВ/A). Такой выход по напряжению позволяет выводить значение измерения на дисплей или регистрировать значение на оборудовании, не имеющем входа для тока.

Модель D38N специально разработана для использования с осциллографами, приборами, отображающими форму сигналов, или другими измерительными устройствами, использующими преимущество высокой широкой частотной характеристики, имеющими вход типа BNC. Модель D38N содержит специальную схему и три диапазона измерения для максимального расширения частотной характеристики.

Серия B

Модель В2 серии В разработана для измерения токов утечки на землю, возникающих в результате повреждения изоляции. Это позволяет локализовать возникшие повреждения или провести предварительную диагностику, избежав, таким образом, выключения оборудования.

Токовые клещи разработаны специально для определения местонахождения небольших токовых утечек на электрических цепях с большими значениями по току.
Токовые клещи B2 измеряют разность по току или ток утечки от 500 µA и выше и могут быть использованы для измерения тока до 200 A при длительной нагрузке или 400 A маx.
Они имеют два диапазона измерений: 1 мВ/мА AC или 1 мВ/A AC.
В качестве детектора утечек клещи B2 могут использоваться в однофазных или многофазных системах, независимо от того, совпадает или не совпадает ток по фазе, сбалансированный или несбалансированный.
Токовые клещи B2 могут использоваться просто как высокоточный токовый датчик.
Обладая диаметром захватов 100 мм и диапазоном измерений от 500 мА до 200 A, В2 представляет собой универсальный прибор для проведения анализа несбалансированных цепей, токов утечки, контуров заземления и петли.
При использовании в конфигурации с искусственной нейтралью токовые клещи В2 могут в равной степени быть использованы для измерения токов утечки на трехфазных цепях без заземления.

Серия AmpFLEX

Эта серия гибких датчиков тока может использоваться как для измерения малых значений переменного тока — нескольких сотен миллиампер, — так и очень больших значений — до десяти килоампер.

Главным преимуществом датчиков тока данной серии является их гибкость, а также простота и удобство использования. Эти свойства облегчают измерения на электрических проводниках различной формы и размеров (кабели, шины), позволяют выполнять измерения на проводниках больших диаметров или в труднодоступных местах.

Датчики имеют еще ряд преимуществ: они обладают легким весом (наличие немагнитной цепи), не подвержены эффекту насыщения; высокий уровень точности и минимальный фазовый сдвиг делают их прекрасным инструментом для измерения значений мощности.

AmpFLEX A100

Датчик тока A100 имеет гибкий тороидальный сердечник, соединенный экранированным проводом с корпусом небольшого размера, в котором находится электронная схема прибора и стандартная батарея на 9 В.

Корпус может быть подключен непосредственно к мультиметру, ваттметру или записывающему устройству. Датчик имеет один или два диапазона измерений. Датчик А100 дает выходной сигнал напряжения переменного тока 0,1–1–10 или 100 мВ/A. Кроме стандартных моделей (48, 80 или 120 cм), по заказу изготавливаются модели датчиков, для которых вы можете выбрать длину и чувст- вительность.

AmpFLEXA101

Датчик А101 имеет точно такие же параметры, как и модель А100, но поставляется без электронной части. Таким образом, данные датчики могут использоваться другими производителями для соединения их с собственными тестирующими приборами.

Серия К

Датчики тока серии К являются новыми изделиями и имеют исключительные возможности для выполнения измерений. Они необычайно компактны по дизайну и предназначены для выполнения точных измерений малых токов.

Небольшие габаритные размеры датчика и его форма делают его подходящим для выполнения измерений в труднодоступных местах, например для работ на большинстве распределительных щитов, на технологических контурах от 4 до 20 мА или на проводниках тока в автомобиле.

Датчики тока серии K могут работать с мультиметрами и другими измерительными приборами, которые получают преимущества высокой чувствительности и динамического диапазона датчиков, а также возможность указывать форму сигнала.

Данные датчики тока дают выходной сигнал AC+DC (переменного и постоянного тока), который пропорционален изменяемому току, без необходимости изменять диапазон или фильтровать сигнал. Имеется возможность измерения среднеквадратичных значений для гармоник постоянного и переменного тока.

Существуют два различных типа датчиков тока серии К–K1 и K2. Модель К1 дает выходной сигнал 1 мВ/мА и разработана для широкого применения и измерения малых токов. Модель К2 обладает более высоким уровнем чувствительности и точности, сигнал на выходе равен 10 мВ/мА.

Серия Е

Токовые клещи данной серии используют технологию, основанную на эффекте Холла, и предназначены для измерения переменного и постоянного тока от нескольких миллиампер до значений более 100А.

Продолговатая, узкая форма токовых клещей позволяет использовать их в тесном пространстве, среди пучка кабелей и в других труднодоступных местах, таких как печатная плата, органы управления электродвигателем или на проводах двигателя автомобиля.

Небольшое значение смещения фаз гарантирует достоверность и точность измерения мощности. Токовые клещи данной серии имеют на выходе сигнал напряжения (мВ).

Возможность измерять сигналы переменного и постоянного тока делают их полезными для измерения истинных среднеквадратичных значений (true RMS).

Имеются три модели серии Е

Модели E1N и E6N очень похожи и обе имеют два милливольтовых диапазона на выходе. Модель E6N имеет наибольшую чувствительность и, следовательно, является наиболее подходящей для измерения малого тока. Модель E3N может быть непосредственно подключена к осциллографу.

Токовые клещи этой серии хорошо работают с мультиметрами, записывающими устройствами, регистрирующим оборудованием, осциллографами и приборами, отображающими форму сигналов.

Серия PAC

Датчики серии PAC представляют семейство профессиональных токовых клещей для измерения переменного и постоянного тока. Их дизайн соответствует современным требованиям тех- ники безопасности и стандартам качества исполнения.

Существуют два различных конструктива захватов — для охвата кабеля и для охвата шинопровода. Токовые клещи серии РАС работают на принципе эффекта Холла, обеспечивая измерения тока до 1500 A DC и 1000 A AC. Электронная схема и батарея расположены в корпусе прибора. Два диапазона выходного напряжения — 1 мВ/A и 10 мВ/A.

Кнопка установки используется для автоматического обнуления значений в моделях PAC11, PAC12, PAC21 и PAC22. Модели PAC 10 и PAC 20 имеют потенциометр для настройки на нуль. Измерение действительных среднеквадратичных значений возможно даже для входных сигналов, содержащих гармонические составляющие постоянного тока.

Благодаря малому фазовому сдвигу токовые клещи серии PAC хорошо приспособлены для измерения мощности.

Модели PAC 12 и PAC 22 предназначены для использования с осциллографами, приборами, отображающими форму сигнала, и другими чувствительными к частотным параметрам приборами, имеющими вход BNC.

Серия F1N/F2N/F3N

Цифровые токовые клещи F1N, F2N и F3N образуют линию высокоэффективных измерительных приборов, которые позволяют пользователю вы- полнять все виды измерений переменного тока, в том числе имеющего искажения. Эти токовые клещи 400А RMS имеют пиковый фактор 2,5, что позволяет выполнять измерения тока, имеющего сильно искаженные сигналы.

Данные токовые клещи имеют высокие рабочие характеристики и в то же время остаются безопасными и простыми в эксплуатации. Они оборудованы буквенно-цифровым дисплеем и графической шкалой.

Можно использовать функцию фиксации выводимых на дисплей значений.

Другой характерной особенностью является запоминающее устройство, фиксирующее наибольшее, наименьшее и среднее значения пикового тока продолжительностью более 2 мс и сглаженного тока, значение частоты на интервале продолжительностью более 3 с.

Для выполнения измерения необходимо просто установить зажимы вокруг проводника, после чего токовые клещи покажут истинные среднеквадратичные измеряемые значения.

Токовые клещи могут быть использованы при определении тока, имеющего искажения и частотные помехи, возникающие вокруг силового оборудования, на таких устройствах, как инверторы, на приводах с изменяемой частотой вращения, на полупроводниковых силовых устройствах, на переключаемых распределителях электроэнергии, регуляторах и т. п.

Серия С.А6410, С.А6412, С.А6415

Приборы С.А. 6410, С.А. 6412 и С.А. 6415 являются представителями нового поколения токоизмерительных клещей и предназначены для оперативного контроля устройств заземления без их отключения и использования вспомогательных электродов.

Все модели дают возможность производить точные измерения сопротивления заземления в диапазоне от 0,1 до 1200 Ом. Модели С.А 6415 и С.А. 6412 измеряют ток и токи утечки в диапазоне от 1 мА до 30 А rms. Модель С.

А 6415 имеет возможность звуковой сигнализации по установленным пороговым значениям и оснащена памятью, в которой может храниться до 99 результатов измерений. Конструкция измерительной головки обеспечивает охват заземляющих проводов диаметром до 32 мм.

Функция звукового оповещения с установкой пороговых значений повышает удобство работы в плохо освещенных и труднодоступных местах.

В моделях С.А. 6410 / 12 / 15 генератор напряжения с постоянной частотой 2,4 кГц генерирует напряжение Е, а результирующий ток I улавливается приемной катушкой, расположенной также в измерительной головке прибора. Внутренний фильтр отсекает все токи, кроме результирующего тока I, величина которого равна I = Е/R контура.

Зная величину Е (задается генератором) и I (измеряется), можно вычислить R контура (эта величина и отображается на экране прибора).
По материалам Chauvin-Arnoux подготовил Сергей Шахматов
[email protected]

Токоизмерительные клещи

Высоковольтные токоизмерительные клещи
Цифровой мультиметр с токоизмерительными клещами

Токоизмери́тельные кле́щи — прибор для измерения тока без разрыва цепи, в которой измеряется ток и без электрического контакта с ней.

Принцип действия основан на измерении магнитного поля, порождаемого измеряемым током.

Классические токоизмерительные клещи, часто называемые клещи Дитце, позволяют измерять только переменный ток и представляют собой по сути трансформатор тока с разъемным тороидальным или близким по форме к тороидальному ферромагнитным сердечником, окно которого при измерении охватывает провод с током. Такие клещи реагируют не на сам ток, а на скорость его изменения — производную тока по времени.

Принцип работы современных токоизмерительных клещей основан на прямом измерении магнитного поля, порождаемого током в проводнике вокруг проводника с помощью датчика Холла и позволяют измерять ток произвольной формы, в том числе и постоянный ток.

Принцип действия

Клещи на основе трансформатора тока

Принцип действия токоизмерительных клещей — трансформаторов тока основан на том, что ток, протекающий в проводе создаёт вихревое магнитное поле, силовые линии которого окружают проводник.

На разъемном для возможности ввода проводника в окно магнитопровода, изготовленного из магнитомягкого ферромагнитного материала намотана вторичная обмотка, подключенная ко вторичному электроизмерительному прибору, шкала которого проградуирована в единицах тока.

Таким образом, этот трансформатор тока имеет две обмотки, первичная — один виток это провод с измеряемым током и многовитковую вторичную обмотку.

В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея во вторичной обмотке наводится ЭДС, величина которой прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, охватываемого вторичной обмоткой.

Так как величина этого потока прямо пропорциональна измеряемому току, то по измерениям этой ЭДС косвенно измеряют скорость изменения тока в проводе (производной по времени), а проинтегрировав эту ЭДС по времени можно получить истинное мгновенное значение тока в проводе.

Так как такие клещи применяются обычно для измерения токов промышленной частоты, частота которой отклоняется незначительно от номинальной (50 или 60 Гц), и форма тока близка к синусоидальной, с достаточной для практических измерений точностью можно считать, что среднеквадратическое значение этой ЭДС прямо пропорциональна среднеквадратическому значению измеряемого тока. Таким образом, измерив напряжение на вторичной обмотке, возможно определить действующее значение измеряемого тока.

Клещи с датчиком Холла

Магнитопровод таких клещей не отличается по конструкции от такового у клещей со вторичной обмоткой, но в размыкаемом зазоре магнитопровода помещают датчик, работа которого основана на эффекте Холла.

Первичный ток порождает магнитное поле в магнитопроводе, величина которого прямо пропорциональна току, а не производной тока, как у трансформаторных клещей.

Так как ЭДС датчика Холла прямо пропорциональна полю, то по измерениям ЭДС Холла можно косвенно измерить ток в проводе, причём форма тока не имеет значения, например, прямоугольный, произвольной формы или постоянный.

Так как ЭДС Холла меняет знак при изменении направления поля, такое устройство позволяет измерить не только величину, но и направление измеряемого тока. В некоторых моделях таких клещей предусмотрена возможность подключения дополнительного датчика тока — пояса Роговского, что позволяет измерять большие переменные токи (до 3000А) на проводниках крупного сечения, например, на шинах распределительных устройств.

Типы и методы измерений

Этот раздел статьи ещё не написан.Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Трансформатор тока

Эффект Холла

Катушка (пояс) Роговского

Конструкция клещей трансформаторного типа

Клещи состоят из:

Разъёмного подпружиненного магнитопровода, выполненного из ферромагнитного шихтованного материала, на который надета многовитковая катушка, являющаяся вторичной обмоткой.
Отсчётного устройства, в качестве которого может быть либо стрелочный прибор магнитоэлектрической системы с выпрямлением либо электронный прибор с цифровым указателем.
Переключателя диапазонов измеряемых токов.
Рукоятки для удержания клещей и изоляции между цепью измерения и оператором — модели для измерения в сетях выше 1000 В. Низковольтные клещи рукояток не имеют и их удержание осуществляется за диэлектрический корпус.

Разъёмный магнитопровод и измерительный элемент интегрированы в общий корпус.

Часто токоизмерительные клещи конструктивно совмещаются с мультиметром: с помощью такого прибора можно измерять дополнительно постоянное и переменное напряжение, сопротивление, постоянный ток (с разрывом цепи) — для этого в приборе имеются соответствующие гнёзда для щупов, а также переключатель режимов измерения.

Существуют модели приборов, с помощью которых можно измерять непосредственно потребляемую активную мощность (у таких моделей одна из шкал градуирована в единицах мощности).

Выпускаются также специальные клещевые приставки к мультиметрам, которые представляют собой лишь разъёмный магнитопровод в корпусе с кабелем, который подсоединяется к токовым входам мультиметра. Коэффициент трансформации клещевой приставки обычно 1000:1, т.е. 1А — первичный / 1мА — вторичный (выходной). Таким образом, мультиметр может использоваться для измерения переменного тока, многократно превышающего предел измерения самого мультиметра.

Измерение тока

Измерение тока с помощью клещей Дитце производится в следующем порядке:

Присоединяют рукоятки к прибору (для высоковольтных клещей).
Включают питание прибора (у электронных моделей).
Устанавливают с помощью переключателя необходимый ожидаемый диапазон измеряемого тока;
Нажатием на специальную кнопку или на рукоятки (для высоковольтных клещей) размыкают магнитопровод и охватывают им провод с током при измерения необходимо охватить только один провод, иначе при охвате нескольких проводов прибор покажет алгебраическую сумму токов, пронизывающих окно магнитопровода, например, при охвате обоих проводов однофазного потребителя клещи покажут близкое к нулю значение тока (дифференциального тока, так как в такой паре проводов токи текут в противоположных направлениях и равны), а затем отпускают кнопку (или прекращают разведение рукояток — у высоковольтных клещей) — под действием встроенной пружины магнитопровод защелкивается и охватывает провод.
Производят отсчёт показаний по шкале с учётом выбранного диапазона измерения.
При необходимости производят коррекцию показаний на влияющие факторы.

Преимущества

Измерение тока без разрыва в измеряемой цепи.
Возможность простого измерения в высоковольтных цепях (вплоть до 10 кВ).
Возможность измерять ток очень большой силы (что физически неосуществимо для обычных амперметров, подключённых последовательно в разрыв цепи).
Компактность прибора.

Недостатки

Невысокий класс точности (обычно 2,0 — 3,0).
Некоторая зависимость показаний от положения токонесущего проводника в окне магнитопровода клещей.
Искажение показаний в недорогих моделях от присутствия в измеряемом токе высших гармоник и от изменения частоты измеряемого тока — прибор даёт правильные показания только при синусоидальном измеряемом токе (одна из причин этого — применение в качестве измерителя магнитоэлектрической системы с выпрямлением). В современных электронных приборах этот недостаток компенсируется схемным либо программным способом.

См. также

Электроизмерительные приборы
Трансформатор тока

Литература

Панфилов В. А. Электрические измерения: учебник для студентов среднетехнического профессионального образования. — М: Издательский центр «Академия», 1996. — 288 с. — ISBN 5-7695-3536-9.

Allegro ACS730 – новый датчик тока частотой до 1 МГц на эффекте Холла

Миниатюрный датчик ACS730 высотой всего 1,75 мм предназначен для измерения постоянного и переменного тока. Значению 0 А соответствует напряжение 2,5 В, изменения фиксируются по соотношению 100 мВ/А. Предлагаются версии устройства с выходным током до ±20 A, ±40 A либо ±50 A.

Для последующих доступно опорное напряжение 2,5 В. Внутреннее сопротивление составляет 1,2 мОм, время отклика – 210 нс. Имеется встроенная защита от электростатики (напряжение пробоя 2,4 КВ), а также согласующая цепь, за счет которой реализуется температурная компенсация. Нелинейность устройства равняется ±0,75%. При температуре окружающей среды от -40 °C до 125 °C суммарная ошибка не превышает ±4%, ошибка усиления ±4%, смещения ±50 мВ.

Датчик ACS730 поставляется в 8-выводных корпусах SOIC и предназначается, в частности, для систем управления двигателями, схем детектирования и управления нагрузкой, импульсных блоков питания и цепях защиты от перегрузки по току.

Скачать подробные спецификации Allegro ACS730

По вопросам приобретения компонентов Allegro обращайтесь к официальному дилеру компании на российском рынке – ООО «Галант Электроникс». Цены, сроки и комплектность поставок уточняйте по телефону +7-495-987-42-10, электронной почте [email protected], а также на сайте igalant.ru.

Компания Allergro, США, производят микросхемы: большинство приборов компании включают в себя датчики Холла: датчики тока до 200 А, цифровые датчики позиции, датчики линейного перемещения и угла, датчики скорости, драйверы электромоторов постоянного тока, одноканальные драйверы светодиодов по технологии Buck конвертер со встроенным транзистором на входное напряжение до 50 В и выходной ток до 3,5А, многоканальные драйверы тока ( до 4-х buck конвертеров в одном корпусе ) для принтеров и промышленной автоматики, линейные регуляторы тока для светодиодного освещения на входное напряжение до 50 В и выходной ток 4х100 мА, регуляторы тока на входное напряжение до 450 В с транзистором до 650 В для светодиодных ламп по изолированной и неизолированной топологии производства приобретённой недавно компании Sanken.

В чем разница между измерением тока на эффекте Холла и определением положения?

Зондирование во всех его формах является фундаментальным для многих приложений. В нем неизменно используется материал, который действует как преобразователь, преобразовывающий одно свойство в другое. В электронике чувствительный элемент будет иметь физические свойства, которые изменяются в результате действия считывания, такие как его сопротивление или реактивное сопротивление, позволяющее измерять изменение тока или напряжения.

Эффект Холла

В 1879 году Эдвин Холл обнаружил, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, напряжение можно измерять под прямым углом к пути тока.Хорошо известно, что эффект Холла возникает в результате взаимодействия заряженных частиц, таких как электроны, в ответ на электрические и магнитные поля.

Эффект Холла применительно к датчикам проявляется либо в измеряемой разности напряжений на проводнике, по которому должен присутствовать постоянный ток, либо в измеряемой разности тока в проводнике, по которому должно протекать постоянное напряжение (рис. 1) . Разница напряжений пропорциональна силе магнитного поля.Это означает, что эффект Холла можно использовать двумя очень специфическими способами, даже если основной эффект одинаков в обоих случаях.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275fbf6d5f267ee216db3» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Файлы Fig1 Hall Effect3 D 4k «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2019/11/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_Fig1_HallEffect3D_4k.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

1. С точки зрения датчиков эффект Холла — это либо измеряемая разность напряжений на проводнике, по которому должен присутствовать постоянный ток, либо измеряемая разность тока на проводнике, по которому должно протекать постоянное напряжение.

Уровень сигнала из-за изменения поля относительно фонового шума невелик (диапазон мкВ). Следовательно, для его использования требуются довольно сложные пути прохождения сигнала.

Не желая никоим образом обесценивать открытие Эдвина Холла, этот эффект на самом деле является расширением использования силы Лоренца, которая описывает взаимодействие между электрическими и магнитными силами точечного заряда из-за изменения электромагнитного поля.

Проще говоря, в случае эффекта Холла сила Лоренца описывает эффект, который магнитное поле оказывает на заряженную частицу, в частности, направление, которое она будет вынуждена принять при прохождении через проводник, находящийся под воздействием магнитного поля.Физическое движение приводит к большему или меньшему заряду на поверхности проводника, что приводит к разности потенциалов, известной как напряжение Холла.

Измерение тока на эффекте Холла

Тот факт, что эффект Холла зависит от магнитного поля, означает, что его можно использовать как бесконтактную технологию. Таким образом, это ненавязчиво, в отличие от наиболее распространенного способа измерения тока, который заключается в использовании резистора с низким сопротивлением в качестве шунта и измерения падения напряжения на нем. Использование эффекта Холла для измерения тока по своей природе является надежным в приложениях с большой мощностью, поскольку оно не полагается на потенциал земли в качестве эталона.

В случае обычного датчика тока на эффекте Холла это означает размещение датчика перпендикулярно магнитному полю и использование концентратора, обычно ферромагнитного сердечника в форме кольца или квадрата, размещенного вокруг проводника, по которому проходит измеряемый ток. ( Рис.2) . Датчик обычно помещается в небольшой воздушный зазор, образованный между двумя концами ферромагнитного сердечника.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275fbf6d5f267ee216db5» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Files Fig2 Current Sensing «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2019/11/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_Fig2_Current_sensing. png&fit=mat=mat 1440 «data-embed-caption =» «]}%

2. Вот сравнение расположения традиционных датчиков Холла и датчиков Холла IMC.

В датчике тока IMC-Hall чувствительный элемент располагается параллельно току (снова рис. 2) . В этом случае ферромагнитный сердечник не нужен; однако для защиты от перекрестных помех может потребоваться экран. Это означает, что его можно использовать для измерения тока, протекающего по шине или дорожке печатной платы, просто поместив датчик над шиной или дорожкой. Этот тип датчика обеспечивается технологией IMC-Hall с использованием встроенного магнитного концентратора (IMC), разработанного Melexis (см. Ниже) .

По сути, благодаря эффекту Холла обнаруживается магнитное поле, создаваемое током, а не сам ток.

Датчик положения на эффекте Холла

Тот же принцип можно использовать для обнаружения наличия, отсутствия или близости магнитного поля. Фактически, напряжение Холла, возникающее в результате движения магнита над датчиками, может быть обнаружено, усилено и обработано. Это дает возможность использовать эффект Холла для определения положения или даже ориентации объектов по отношению к датчику.

В простом приложении это может быть относительно грубым, например, когда портативный компьютер открыт или закрыт. Или он может быть более сложным, когда он используется для обнаружения линейного движения или вращения, такого как изменение положения подвижного объекта (рис. 3) . В этом отношении использование эффекта Холла для определения положения намного более универсально, чем его использование в качестве датчика тока.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275fbf6d5f267ee216db7» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Файлы Fig3 Position Sensing «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2019/11/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_Fig3_Position_sensing.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

3. Использование эффекта Холла для определения положения гораздо более универсально, чем его использование в качестве датчика тока.

Интегрированный магнитный концентратор (IMC)

Один из недостатков большинства датчиков на эффекте Холла, который связан со способом работы эффекта, заключается в том, что пластина Холла, используемая для измерения поля, ограничена только одной осью.

Чтобы устранить этот недостаток, Melexis разработала интегрированный магнитный концентратор, или IMC, который делает эффект Холла более гибким. IMC позволяет датчикам Холла, оставаясь в плоскости, обнаруживать магнитные поля от осей X, Y и Z (рис. 4) . Следовательно, преимущества применения многочисленны, в том числе гибкость ориентации датчика.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275fbf6d5f267ee216db9» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Файлы Fig4 Imc «data-embed-src =» https: // img. electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2019/11/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_Fig4_IMC.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

4. Встроенный магнитный концентратор позволяет датчикам Холла, оставаясь в плоскости, обнаруживать магнитные поля по осям X, Y и Z.

Зондирование на эффекте Холла в автомобильной промышленности

Благодаря включению технологии IMC во многих приложениях в автомобильной промышленности можно использовать эффект Холла.Работая в трех измерениях, датчик Холла можно использовать для определения положения педалей, поворота рулевой колонки и состояния тормозного рычага, а также положения сидений с электроприводом.

Его также можно применять под капотом для контроля движущихся частей, таких как насосы и двигатели, а также для измерения тока, потребляемого электрифицированными частями трансмиссии, такими как инвертор, система контроля аккумуляторной батареи (BMS) или включенное устройство. -бортовое зарядное устройство (OBC).

Заключение

В общих чертах, феномен Холла можно использовать множеством полезных способов, включая измерение тока и определение положения.Несмотря на серьезные проблемы, такие как низкое отношение сигнал / шум или влияние паразитного поля, электронная промышленность добилась успеха в разработке надежных и точных датчиков, основанных на эффекте Холла.

В частности, добавление мощного аналогового входного каскада и цифрового сигнального тракта вместе с запатентованными технологиями, такими как IMC-Hall от Melexis, означает, что эффект Холла может быть применен к измерению тока и определению положения — даже в суровых условиях, таких как автомобильная промышленность.

Ник Чарнеки (Nick Czarnecki) — менеджер по маркетингу магнитных датчиков Melexis.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275bcf6d5f267ee1f771f» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Источники файлов Esb Lookin For Parts Banner Caps 0 «data-embed-src =» https://img. electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/07/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_SourceESB_Lookin_For_Parts_BannerCAPS_0.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

SET-Artlicle-Датчик тока на эффекте Холла

Датчик на эффекте Холла — это преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Датчики на эффекте Холла используются для бесконтактного переключения, позиционирования, определения скорости и измерения тока.

В датчике на эффекте Холла на тонкую металлическую полоску подается ток.В присутствии магнитного поля электроны в металлической полосе отклоняются к одному краю, создавая градиент напряжения на короткой стороне полосы (перпендикулярно току питания). Датчики на эффекте Холла имеют преимущество перед индуктивными датчиками в том, что в то время как индуктивные датчики реагируют на изменение магнитного поля, которое индуцирует ток в катушке с проводом и создает напряжение на его выходе, датчики на эффекте Холла могут обнаруживать статические (неизменяющиеся) магнитные поля.

В простейшей форме датчик работает как аналоговый преобразователь, напрямую возвращая напряжение.Зная магнитное поле, можно определить его расстояние от пластины Холла. Используя группы датчиков, можно определить относительное положение магнита.

Часто датчик Холла сочетается с обнаружением порога, так что он действует как переключатель и называется его. Обычно они используются в промышленных приложениях, таких как пневматический цилиндр на фото, они также используются в бытовом оборудовании; например, некоторые компьютерные принтеры используют их для обнаружения отсутствующей бумаги и открытия крышек.Их также можно использовать в компьютерных клавиатурах — приложении, требующем сверхвысокой надежности.

Датчики Холла обычно используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для определения угла опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания, тахометров и антиблокировочных тормозных систем. Они используются в бесщеточных электродвигателях постоянного тока для определения положения постоянного магнита. В изображенном на картинке колесе с двумя одинаково расположенными магнитами напряжение датчика будет пиковым дважды за каждый оборот.Такое расположение обычно используется для регулирования скорости дисководов.

Pololu — Датчики тока

Наши двунаправленные и однонаправленные датчики тока на эффекте Холла — это простой способ получить фундаментальное представление о характеристиках вашей системы. Вы можете использовать их для управления крутящим моментом приводов с обратной связью, отслеживания энергопотребления с течением времени, обнаружения нагрузки, защиты от перегрузки по току или даже в качестве недорогих токовых пробников для осциллографа.

Эти датчики тока выдают аналоговое напряжение, которое изменяется линейно с током, проходящим через них, и, поскольку они используют эффект Холла для измерения тока, они обеспечивают полную электрическую изоляцию пути тока от электроники датчика.Этот метод измерения означает, что датчик может быть вставлен в любое место на пути тока, в том числе на стороне высокого напряжения, и, поскольку их сопротивление пути тока составляет порядка 1 мОм или меньше, они оказывают минимальное влияние на остальную систему.

Все наши текущие несущие платы датчиков (также называемые коммутационными платами) имеют несколько вариантов подключения. Для слаботочных приложений все они включают как минимум одну пару сквозных отверстий, совместимых с 0,1-дюймовыми штыревыми контактами, а для более сильноточных приложений большие сквозные отверстия можно использовать либо для пайки проводов непосредственно к плате, либо для подключения беспаечные кольцевые клеммы.

В сравнительной таблице ниже представлен весь наш выбор датчиков тока:

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Эти платы являются простыми носителями линейных датчиков тока на основе эффекта Холла ACS724 компании Allegro, которые обеспечивают путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и гальваническую развязку до 2,4 кВ (среднеквадратичное значение). Они работают от 4,5 В до 5,5 В и выдают аналоговое напряжение, пропорциональное току.

Эти платы являются простыми носителями линейных датчиков тока на основе эффекта Холла ACHS-712x от Broadcom, которые обладают низким сопротивлением (~ 0. 7 мОм) токопроводящая дорожка и гальваническая развязка до 3 кВ RMS. Они работают от 4,5 В до 5,5 В и выдают аналоговое напряжение, пропорциональное току.

Товары в категории «Датчики тока»

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока на основе эффекта Холла ACS711 ACS711 компании Allegro с выходом перегрузки по току, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 0,6 мОм) и гальваническую развязку до 100 В. Эта версия принимает двунаправленный токовый ввод до 15.5 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение с центром в Vcc / 2 с типичной погрешностью ± 5%. Он работает от 3 В до 5,5 В, поэтому может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока ACS711 на эффекте Холла ± 31 A от Allegro с выходом перегрузки по току, который предлагает путь тока с низким сопротивлением (~ 0,6 мОм) и гальваническую развязку до 100 В. Эта версия принимает двунаправленный токовый вход с величиной до 31 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение с центром в Vcc / 2 с типичной погрешностью ± 4%. Он работает от 3 В до 5,5 В, поэтому может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока Allegro ± 5A ACS714 на основе эффекта Холла, который предлагает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и гальваническую развязку до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Эта версия принимает двунаправленный токовый вход с величиной до 5 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение (185 мВ / А) с центром в 2,5 В с типичной погрешностью ± 1,5%. Работает с 4.От 5 В до 5,5 В и предназначен для использования в системах с напряжением 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока на основе эффекта Холла ACS714 компании Allegro ± 30A, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и гальваническую развязку до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Эта версия принимает двунаправленный токовый вход величиной до 30 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение (66 мВ / А) с центром 2,5 В с типичной погрешностью ± 1,5%. Он работает от 4,5 В до 5,5 В и предназначен для использования в системах с напряжением 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока Allegro ± 75A ACS709 на эффекте Холла с выходом перегрузки по току, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,1 мОм) и гальваническую развязку до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Датчик имеет оптимизированную точность для токов от -37,5 A до 37,5 A, а аналоговый выход напряжения является линейным для значений тока до 75 A. Логометрическое выходное напряжение центрировано на VCC / 2 и имеет типичную погрешность ± 2%. Работает от 3 В до 5.5 В, поэтому он может напрямую подключаться к системам 3,3 В и 5 В.

Датчики постоянного тока

Ohio Semitronics предлагает широкий выбор датчиков постоянного тока с диапазонами от 100 мА до 40 000 А. Датчики постоянного тока позволяют измерять постоянный ток через прямое соединение, сквозное отверстие для проводника или зажимной / разъемный сердечник.

Базовое предложение датчиков постоянного тока

Ohio Semitronics включает семь различных моделей. Каждая модель имеет несколько вариантов аналоговых выходов для подключения к ПЛК и другим контроллерам, а также варианты фиксации и различные размеры окон.Ниже описаны четыре модели.

Преобразователь тока на эффекте Холла CTG

Преобразователь тока CTG, накладной или сплошной, представляет собой датчик Холла, интегрированный с выходным усилителем. Серия CTG предлагает ряд диапазонов тока, выходов и размеров датчиков. Измерение тока на эффекте Холла — это бесконтактный метод измерения намагничивающих эффектов тока, протекающего в проводнике. Этот тип измерения предлагает ряд преимуществ, которые не дает обычное прямое или контактное (линейное) измерение.Некоторыми из этих преимуществ являются высокая электрическая изоляция между проводником и выходом датчика, высокая перегрузочная способность, быстрая реакция на изменения входа и отсутствие потребления энергии в измеряемой цепи.

Диапазон входов 0-5000 пост. Тока. Выходы включают ± 10 В постоянного тока и ± 5 В постоянного тока с датчиками различных размеров / размеров окна.

Посмотреть спецификацию CTG

Преобразователь постоянного тока на эффекте Холла CTH

Преобразователь тока серии CTH, накладной, с твердым сердечником, представляет собой датчик Холла, интегрированный с выходным усилителем.Преобразователь тока серии CTH предлагает выход 4-20 мА, 4-12-20 мА, 5 В или 10 В и может работать как от источника постоянного тока 24 В, так и от недорогого управляющего трансформатора на 24 В переменного тока. Доступны варианты с разъемным сердечником, расширенным температурным диапазоном, прочной конструкцией и приборным питанием 12 В постоянного тока или 15 В постоянного тока.

Диапазон входов 0-1500 пост. Тока. Выходы включают ± 10 В постоянного тока, ± 5 В постоянного тока, 4-20 мА постоянного тока и 4-12-20 мА постоянного тока с датчиками различных размеров / размеров окна. Датчик размера «B» (показанный выше) не может быть разъемным.

Посмотреть спецификацию CTH

CTLC Преобразователь постоянного тока на эффекте Холла

Преобразователи тока серии CTLC представляют собой датчики тока на эффекте Холла с преобразованием сигнала и выходным усилителем в одном компактном корпусе. Все модели поставляются в конфигурации с разъемным сердечником для простоты установки. Измерение тока на эффекте Холла — это бесконтактный метод измерения намагничивающих эффектов тока, протекающего в проводнике. Преимущества этого метода включают высокую электрическую изоляцию между измеряемым проводником и выходом преобразователя, высокую способность выходить за пределы диапазона и быструю реакцию на изменения входного сигнала.

Диапазон входов от 0 до 3000 пост. Тока. Выходы включают ± 10 В постоянного тока, ± 5 В постоянного тока и 4-20 мА постоянного тока с датчиками различных размеров / размеров окна.Точность всех моделей составляет ± 0,5% полной шкалы.

Посмотреть спецификацию CTLC

Преобразователь тока на эффекте Холла CTLP

Модель CTLP — датчик тока на эффекте Холла с формированием сигнала в едином компактном корпусе. Измерение тока на эффекте Холла — это бесконтактный метод измерения намагничивающих эффектов тока, протекающего в проводнике. Преимущества этого метода включают высокую электрическую изоляцию между измеряемым проводником и выходом преобразователя, высокую способность выходить за пределы диапазона и быструю реакцию на изменения входного сигнала.Эта конструкция с питанием от контура упрощает установку за счет снижения мощности прибора и соединений выходного сигнала до простого 2-проводного интерфейса.

Диапазон входов от 0 до 3000 пост. Тока. Выходы включают ± 10 В постоянного тока, ± 5 В постоянного тока и 4-20 мА постоянного тока с датчиками различных размеров / размеров окна. Каждая модель имеет выход 4-20 мА постоянного тока с питанием от контура.

Посмотреть спецификацию CTLP

Чтобы просмотреть все модели датчиков постоянного тока от Ohio Semitronics, посетите нашу страницу «Преобразователи постоянного тока».

Датчик тока | Современное устройство

Описание

Датчик тока Modern Device представляет собой абсолютно уникальный, простой в использовании, электрически изолированный датчик тока для напряжения сети переменного тока (120/240 В переменного тока). Просто привяжите датчик к шнуру питания и безопасно считайте ток, пропорциональный выходному постоянному току. Датчик имеет только три соединения 3,3 или 5 вольт, GND и линейный выход напряжения, который идет непосредственно на АЦП микроконтроллера (аналоговый вывод). Поскольку датчик полностью изолирован от сетевого шнура переменного тока, датчик тока современного устройства представляет собой безопасный и простой способ без проблем измерять ток с помощью Arduino или другого микроконтроллера.

Датчик тока может различать нагрузки мощностью всего 2 Вт при напряжении 120 вольт, что означает, что он может определять изменение силы переменного тока примерно на 16 мА. На выходе получается аналоговое напряжение, пропорциональное измеряемому току. Если вы ищете абсолютные значения тока, вам нужно будет сделать небольшую калибровку: это так же просто, как применить две нагрузки, надеюсь, легкую нагрузку и гораздо более тяжелую нагрузку, и просто усреднить между точками нагрузки.

Как показывают наши тесты, датчик действительно обладает впечатляющей линейностью.

Как это работает?

Теоретически вы не должны ощущать ток от двух проводов переменного тока, находящихся в непосредственной близости. Это связано с тем, что магнитные поля от двух силовых проводов, сдвинутых по фазе на 180 градусов, должны нейтрализовать друг друга. Если вы когда-либо использовали токоизмерительные клещи (токоизмерительные клещи) переменного тока, вы знаете, что важно поместить внутрь зажима только один провод. Помещение обоих проводников внутрь токоизмерительных клещей приведет к нулевому или очень низкому показанию, поскольку поля отменяются.

Уловка, которую использует современный датчик тока, заключается в том, чтобы два отдельных элемента Холла располагались как можно ближе к отдельным проводникам кабелей, один датчик ближе к одному проводу, а другой датчик ближе к другому (не в фазе) проводнику. Применяя современные датчики на эффекте Холла, которые включают в себя операционные усилители с прерывателем для высокого усиления, датчик тока затем уважительно считывает два датчика Холла, что усиливает разницу напряжений, генерируемых между двумя датчиками.

Датчик также может хорошо работать для измерения тока только в одном проводе (горячем или нейтральном), если вы хотите использовать его таким образом, но вам нужно будет ориентировать провод только над одним из датчиков эффекта Холла на плате.

Требуется простая калибровка

Важно отметить, что фактическая кривая, которую вы получите (но не ее линейность), зависит от геометрии вашего провода и положения датчика по отношению к проводу. Для максимальной чувствительности отрегулируйте положение датчика на проводе, контролируя выходной сигнал для максимального отклика. Потенциометр на плате также можно использовать для регулировки усиления с точностью до 3. Набросок в сообщениях в блоге ниже объясняет очень быстрые и простые методы калибровки датчика, для которых требуется только сбор двух точек данных.

Датчик поставляется с двумя небольшими стяжками на молнии, которые можно использовать для крепления датчика к сетевому шнуру, удлинителю или удлинителю, и 3-контактному штекеру. В некоторых случаях может потребоваться добавить каплю горячего клея, чтобы датчик оставался зафиксированным на проводе в стабильной конфигурации. В отдельном пункте раскрывающегося меню доступны дополнительные стяжки.

Технические характеристики датчика тока
VCC	Датчик в ваттах / амперах, измеряемых датчиком	Диапазон выходного напряжения	Датчик тока
3.3В	2 Вт до 3000 Вт	от 0,05 В до 2,8 В	11 мА
5В	2 Вт до 3000 Вт	от 0,05 В до 4,5 В	16 мА

Ресурсы

Какие типы датчиков есть в преобразователе тока?

Принцип работы преобразователя тока может показаться волшебным; он может измерять технологический ток, даже не касаясь его! Если вы новичок в попытках разобраться в этом невероятном инструменте управления технологическим процессом, мы уже говорили об основах измерения магнитных полей с помощью индукции в некоторых предыдущих блогах. Обязательно прочитайте наше обсуждение «Преобразователь тока : как он работает? ”, где мы говорили об основных этапах и компонентах, необходимых для измерения технологического тока с помощью преобразователя тока. Однако в этом посте мы упустили одну действительно важную часть: датчик. Они действительно являются сердцем преобразователя тока, позволяя ему выполнять этот магический трюк индукции без помощи рук для измерения электричества, который так важен для нашей современной промышленности. Давайте узнаем больше о типах датчиков в преобразователе тока.

Рисунок 1: Преобразователь тока A

Три распространенных типа датчиков приближения, используемых для измерения тока: Датчики на эффекте Холла, катушки Роговского и тороидальные преобразователи. Все эти датчики основаны на индукции. Официально индукция — это создание магнитного поля или электрического тока из-за нахождения поблизости другого магнитного поля или электрического тока. Мы рассмотрим каждый из трех наших датчиков, чтобы увидеть, как они используют индукцию, а также сходства или различия между методами измерения тока.

Что такое эффект Холла?

Датчики на эффекте Холла — один из наиболее распространенных способов измерения магнитного поля. Имейте в виду, что магнитное поле является ключевым компонентом индукционного преобразования тока. Сегодня мы кратко объясним, что такое эффект Холла, и коснемся того, как он связан с датчиками тока. Это лишь малая часть того, что такое зондирование эффекта Холла; вы найдете более конкретную информацию по этой теме на странице « Что такое эффект Холла? ”, поэтому обязательно переходите по этой ссылке.

Эффект Холла — это научное открытие многовековой давности, которое до сих пор широко используется. Это помогает объяснить, как близлежащее магнитное поле изменяет электрический ток. Мы можем измерить это изменение тока как напряжение. Давайте посмотрим на схему базового датчика на эффекте Холла, чтобы лучше понять эту идею.

Рисунок 2: Базовый датчик Холла

Датчик Холла представляет собой полупроводник, через который проходит электрический ток. Электрический ток обычно проходит через полупроводник по зеленой пунктирной линии, однако близлежащий магнит может изменить течение этого тока. Это приводит к тому, что одна сторона полупроводника имеет отрицательный заряд, а другая сторона — положительный. Эту разницу в оплате можно измерить; мы читаем это как напряжение на нашем мультиметре.

Итак, как измерение этого изгиба электронов позволяет нам определять ток в совершенно другом и независимом проводе? Давайте посмотрим, как датчик Холла выглядит внутри преобразователя тока.

Рисунок 3: Преобразователь эффекта Холла

Что происходит с преобразователем тока на эффекте Холла, так это то, что технологический провод, по которому проходит электрический ток, будет излучать магнитное поле, проходя через датчик с магнитным сердечником. Это вызовет в нашем сердечнике вторичное магнитное поле, которое будет воздействовать на датчик эффекта Холла. Теперь, как и в схеме датчика Холла на рисунке 2, магнит может изменять поток электронов. Он изгибает поток электронов до степени, которая пропорциональна исходному технологическому току, и мы можем измерить напряжение.Если через технологический провод протекает большой электрический ток, мы увидим сильную реакцию датчика Холла. Если исходный ток небольшой, то мы будем регистрировать только небольшое напряжение с датчика Холла.

Теперь вы можете увидеть, как датчик на эффекте Холла вписывается в работу нашего преобразователя тока. Этот тип преобразователя тока может измерять как переменный, так и постоянный ток, и сегодня он широко используется. У этой технологии есть недостатки, например, для ее работы требуется источник энергии; то, что не всегда доступно или практично.Он также более восприимчив к шуму или электрическим помехам от ближайшего оборудования или других электрических токов. Давайте посмотрим на пару альтернатив преобразователю тока на эффекте Холла.

Катушка Роговского против эффекта Холла

Катушка Роговского — еще один инструмент, который мы используем для измерения тока. Хотя работа может быть похожей, научная и физическая конструкция катушки Роговского отличается от преобразователя на эффекте Холла. Чувствительная часть этого инструмента похожа на игрушку Slinky, спиральную катушку с двумя выводами.Один из выводов проходит через центр катушки, так что они оба заканчиваются на одном конце. Эта конструкция имеет форму петли и обычно поддерживается немагнитной аркой. Это придает катушке некоторую жесткость и позволяет удобно закреплять ее вокруг технологического провода, но при этом остается инертной к любым электромагнитным воздействиям.

Рисунок 4: Упрощенная катушка Роговского

Когда провод с электрическим током проходит через центр катушки Роговского, индуцируется напряжение.В этом он похож на датчик на эффекте Холла; напряжение пропорционально технологическому току, и мы можем измерить это изменение потенциала. Однако в этом случае магниты не возбуждаются, а поток электронов не притягивается или отталкивается. Вместо этого свойства внутри катушки возбуждаются магнитным полем тока от технологического провода, что приводит к разности потенциалов нашего измеряемого напряжения.

Важно отметить, что из-за конструкции требуется согласование сигнала при использовании пояса Роговского.Это означает, что измеренные данные необходимо изменить, чтобы получить четкое представление об исходном технологическом токе. Мы, несомненно, поговорим об формировании сигналов в одном из будущих блогов. Но пока знайте, что сигналы от пояса Роговского должны обрабатываться какой-то бортовой электроникой, чтобы получить понятный поток данных.

Есть еще пара отличий, которые отличают пояс Роговского от преобразователя эффекта Холла. Этот тип индукции позволяет измерять только переменный ток; Катушки Роговского не воспринимают постоянный ток.В зависимости от ситуации на самом деле может быть полезно только измерение переменного тока, например, в случаях, когда вам нужно обнаружить большое количество мешающего постоянного тока. Кроме того, нет необходимости в питании катушки Роговского; технологический ток воспринимается напрямую, вместо того, чтобы измерять изменение потока электронов, как датчик Холла. Кроме того, по характеру конструкции пояс Роговского можно легко обернуть или установить вокруг технологического провода, который измеряется. Некоторым датчикам тока требуется трудоемкая и потенциально опасная операция по изменению разводки технологического провода, чтобы его можно было пропустить через отверстие датчика тока.

Тороидальный преобразователь

Тороидальный преобразователь, последний из которых мы обсудим сегодня, похож на катушку Роговского. Слово «тороид» на самом деле описывает особую форму, напоминающую пончик. В случае нашего тороидального преобразователя пончик обычно изготавливается из феррита или оксида железа; материал, который не является проводящим (не может переносить электричество), но может быть намагничен. Вокруг кольца этого бублика намотано несколько витков проводящего провода, заканчивающегося двумя выводами.Этот провод действует аналогично поясу Роговского; в нем создается напряжение, когда технологический провод, по которому проходит ток, пропускается через отверстие для бублика. С помощью индукции датчик вырабатывает пропорциональный электрический ток, а ферритовая часть тороида умножает этот эффект, чтобы его можно было измерить.

Рисунок 5: Базовый тороидальный преобразователь

Как и пояс Роговского, тороидальный преобразователь может измерять только переменный ток. Благодаря своей конструкции этот преобразователь является упругим, надежным и хорошо работает, предотвращая помехи от другой расположенной поблизости электроники.

Итак, у вас есть три наиболее распространенных датчика в преобразователе тока. Несмотря на то, что все они используют один и тот же основной принцип индукции, между датчиком Холла есть много различий; Пояс Роговского; и тороидальный преобразователь. У вас все еще могут быть вопросы о преобразователях тока, поэтому сейчас самое время перейти к нашему «Руководство по вопросам и ответам для : преобразователь тока», чтобы получить более подробные ответы по некоторым тонкостям этого прибора.

Рынок датчиков тока на эффекте Холла по типу, технологии, мощности | Анализ воздействия COVID-19

Содержание

1 Введение (стр. — 13)
1.1 Цели исследования
1.2 Определение
1.3 Объем исследования
1.3.1 Охватываемые рынки
1.3.2 Географический охват
1.3.3 Годы исследования
1.4 Валюта
1.5 Размер пакета
1.6 Ограничения
1.7 Участники рынка

2 Методология исследования (Страница № — 17)
2.1 Данные исследования
2.1.1 Вторичные данные
2.1.1.1 Ключевые данные из вторичных источников
2.1.2 Первичные данные
2.1.2.1 Ключевые данные из первичных источников
2.1.2.2 Ключевые отраслевые выводы
2.1.2.3 Разбивка первичных источников
2.2 Оценка размера рынка
2.2.1 Подход снизу вверх
2.2.2 Подход «сверху вниз»
2.3 Структура рынка и триангуляция данных
2.4 Допущения исследования

3 Краткое содержание (стр.- 26)

4 Premium Insights (Номер страницы — 31)
4.1 Привлекательные возможности роста на рынке датчиков тока на эффекте Холла
4. 2 Рынок, по типу
4.3 Рынок в Азиатско-Тихоокеанском регионе, по приложениям и странам
4.4 Рынок по приложениям
4.5 Рынок по географии

5 Обзор рынка (Страница № — 35)
5.1 Введение
5.1.1 Драйверы
5.1.1.1 Постоянный технологический прогресс в датчиках тока на эффекте Холла
5.1.1.2 Растущее использование полностью интегрированных и программируемых датчиков тока
5.1.1.3 Преимущества датчиков тока на эффекте Холла на основе гальванической развязки
5.1.1.4 Растущий спрос на интеллектуальные датчики на эффекте Холла
5.1.2 Ограничения
5.1.2.1 Несогласованность в сила магнитных полей
5.1.3 Возможности
5.1.3.1 Возможные применения в экологически чистых электрических и гибридных транспортных средствах
5.1.3.2 Возрастающая потребность в измерениях энергии в связи с урбанизацией и индустриализацией
5.1.4 Проблемы
5.1.4.1 Спрос на недорогие датчики тока на эффекте Холла

6 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по типу (стр. № 41)
6.1 Введение
6.2 Датчик тока на эффекте Холла с разомкнутым контуром
6.3 Датчик тока на эффекте Холла с замкнутым контуром

7 Рынок по технологиям (стр. № 46)
7.1 Введение
7.2 BiCMOS
7.3 CMOS

8 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по выходу (страница № — 50)
8.1 Введение
8.2 Линейный (аналоговый) датчик тока на эффекте Холла
8.3 Пороговый (цифровой) датчик тока на эффекте Холла

9 Рынок, по отраслям конечного использования (Страница № — 54)
9.1 Введение
9.2 Автомобильная промышленность
9.3 Промышленная автоматизация
9.4 Бытовая электроника
9.5 Медицина
9,6 Коммунальное хозяйство
9,7 Железная дорога
9,8 Телекоммуникации
9,9 Аэрокосмическая промышленность и оборона

10 Географический анализ (номер страницы — 63)
10.1 Введение
10.2 Азиатско-Тихоокеанский регион
10.2. 1 Китай
10.2.2 Индия
10.2.3 Япония
10.2.4 Южная Корея
10.2.5 Остальные страны Азиатско-Тихоокеанского региона
10,3 Северная Америка
10.3.1 США
10.3,2 Канада
10.3.3 Мексика
10,4 Европа
10.4.1 Великобритания
10.4.2 Франция
10.4.3 Германия
10.4.4 Италия
10.4.5 Остальные страны Европы
10,5 ПЗ
10.5.1 Ближний Восток
10.5.2 Африка
10.5.3 Южная Америка

11 Конкурентная среда (Страница № — 95)
11.1 Введение
11.2 Анализ доли рынка
11.3 Сценарий конкуренции
11.3.1 Разработка продукта
11.3.2 Соглашения, сотрудничество и партнерство
11.3.3 Слияния и поглощения

12 Профили компании (№ страницы — 102)
(Обзор бизнеса, сила портфеля продуктов, совершенство бизнес-стратегии, последние разработки, ключевые взаимоотношения) *
12.1 Введение
12.2 ABB Ltd
12.3 Allegro MicroSystems, LLC. (Sanken Electric Co., Ltd.)
12,4 Asahi Kasei Microdevices Corporation
12,5 Infineon Technologies AG
12,6 Honeywell International Inc.
12,7 Stmicroelectronics NV
12,8 LEM Holding SA
12,9 KOHSHIN ELECTRIC CORPORATION
12,10 Melexis NV
12,11 12.12 Ключевые инноваторы

TDK Corporation. 1 Vacuumschmelze GmbH & Co. KG
12.12.2 American Aerospace Controls
12.12.3 Electrohms Pvt Ltd
12.12.4 Magnesensor Technology (MST)
12.12.5 Pulse Electronics Corporation

* Подробная информация об обзоре бизнеса, прочности портфеля продуктов, совершенстве бизнес-стратегии, последних разработках, ключевых взаимоотношениях не может быть зафиксирована в случае компаний, не котирующихся на бирже.

13 Приложение (Страница № — 137)
13.1 Аналитика отраслевых экспертов
13.2 Руководство для обсуждения
13.3 Магазин знаний: Портал подписки Marketsandmarkets
13.4 Представляем RT: анализ рынка в реальном времени
13.5 Доступные настройки
13.6 Связанные отчеты
13.7 Сведения об авторе

Список таблиц (69 таблиц)

Таблица 1 Сравнение различных методов измерения тока
Таблица 2 Производитель датчика тока на эффекте Холла, по типу
Таблица 3 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по типу, 2014 г. 2023 (млн долларов США)
Таблица 4 Разомкнутый контур и замкнутый контур Холла -Эффектный датчик тока
Таблица 5 Рынок незамкнутого цикла, по отраслям конечного использования, 2014-2023 гг. (В млн долларов США)
Таблица 6 Рынок замкнутого цикла, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 7 Рынок по технологиям, 2014-2023 гг. (Долл. США Млн)
Таблица 8 Рынок технологии BiCMOS, по типу, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 9 Рынок технологии CMOS, по типу, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 10 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по выпуску, 2014-2023 гг. (Долл. США Млн)
Таблица 11 Отгрузка датчиков тока на эффекте Холла, по выпуску, 2014 г. 2023 г. (млн единиц)
Таблица 12 Рынок по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 13 Рынок автомобильной промышленности, по регионам, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 14 Рынок промышленной автоматизации по регионам, 2014 г.202 3 (млн долларов США)
Таблица 15 Рынок бытовой электроники по регионам, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 16 Рынок датчиков тока Холла для медицины, по регионам, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 17 Рынок коммунальных услуг, по регионам , 20142023 (млн долларов США)
Таблица 18 Рынок железных дорог, по регионам, 20142023 (млн долларов США)
Таблица 19 Рынок телекоммуникаций, по регионам, 20142023 (млн долларов США)
Таблица 20 Рынок авиакосмической и оборонной промышленности, по регионам, 20142023 ( Млн долл. США)
Таблица 21 Рынок по регионам, 2014-2023 гг. (Млн долл. США)
Таблица 22 Рынок технологии BiCMOS в Азиатско-Тихоокеанском регионе, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долл. США)
Таблица 23 Рынок датчиков тока на эффекте Холла для технологии КМОП в Азиатско-Тихоокеанском регионе, по Промышленность, 2014-2023 гг. (Млн. Долл. США)
Таблица 24 Рынок в Азиатско-Тихоокеанском регионе, по странам, 2014-2023 гг. (Млн. Долл. США)
Таблица 25 Рынок Китая, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн. Долл. США)
Таблица 26 Рынок Китая, по технологиям, 2014-2023 гг. (Долл. США) Млн)
Таблица 27 Рынок Индии по отраслям г, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 28 Рынок Индии по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 29 Рынок Японии по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 30 Рынок датчиков тока на эффекте Холла в Японии, по Технологии, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 31 Рынок Южной Кореи, по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 32 Рынок Южной Кореи, по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долл. США)
Таблица 33 Рынок в остальной части Азиатско-Тихоокеанского региона, по отраслям , 20142023 (миллион долларов США)
Таблица 34 Рынок остальной части Азиатско-Тихоокеанского региона, по технологиям, 2014-2023 (миллион долларов США)
Таблица 35 Рынок технологии BiCMOS в Северной Америке, по отраслям, 2014-2023 (миллион долларов США)
Таблица 36 Рынок CMOS-технологии в Северная Америка, по отраслям, 2014-2023 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 37 Рынок датчиков тока на эффекте Холла в Северной Америке, по странам, 2014-2023 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 38 Рынок в США по отраслям, 2014-2023 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 39 Рынок в США по технологиям, 2014 г. 2023 г. (в млн долл. США)
Tab le 40 Рынок Канады по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 41 Рынок Канады по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 42 Рынок Мексики по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 43 Эффект Холла Текущий рынок датчиков в Мексике, по технологиям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 44 Рынок технологии BiCMOS в Европе, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 45 Рынок технологий CMOS в Европе, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 46 Рынок в Европе, по странам, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 47 Рынок Великобритании, по отраслям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 48 Рынок Великобритании, по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 49 Рынок в Франция, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 50 Рынок датчиков тока на эффекте Холла во Франции, по технологиям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 51 Рынок Германии, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 52 Рынок Германия, по технологиям, 2014-2023 гг. (В млн долл. США)
Таблица 5 3 Рынок Италии по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 54 Рынок Италии по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 55 Рынок остальной Европы, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 56 Рынок в Остальные страны Европы, по технологиям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 57 Рынок технологии BiCMOS в полосе отвода, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 58 Рынок технологии КМОП в полосе отвода, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 59 Рынок датчиков тока на эффекте Холла в полосе отвода, по регионам, 2014-2023 гг. (В млн долларов США)
Таблица 60 Рынок на Ближнем Востоке, по отраслям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 61 Рынок в Африке, по отраслям, 2014-2023 гг. (В млн долларов США)
Таблица 62 Рынок в Африке по технологиям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 63 Рынок Ближнего Востока, по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 64 Рынок Южной Америки, по технологиям, 2014-2023 гг. (Млн долларов США)
Таблица 65 Рынок в Южной Америке, по отраслям, 2014 г. 2023 г. (в млн долл. США)
Табл. e 66 Рынок датчиков тока на эффекте Холла в Южной Америке, по технологиям, 2014 г. 2023 г. (млн долларов США)
Таблица 67 Запуск продукта
Таблица 68 Соглашения, сотрудничество и партнерство
Таблица 69 Слияния и поглощения

Список цифр (46 рисунков )

Рисунок 1 Сегментация рынка датчика тока на эффекте Холла
Рисунок 2 Рынок: дизайн исследования
Рисунок 3 Поток исследований для оценки размера рынка
Рисунок 4 Методология оценки размера рынка: восходящий подход
Рисунок 5 Методология оценки размера рынка: вверх Подход вниз
Рисунок 6 Триангуляция данных
Рисунок 7 Предположения исследовательского исследования
Рисунок 8 Промышленная автоматизация, ведущая на рынок в течение периода прогноза
Рисунок 9 Датчик тока разомкнутого контура для доминирования на рынке в течение периода прогноза
Рисунок 10 Ожидаемый порог Быть наиболее быстрорастущим датчиком тока в зависимости от типа выпуска рынка в течение периода прогноза
Рис. re 11 Ожидается, что BiCMOS станет самой быстрорастущей технологией на рынке в течение прогнозного периода
Рис. 12 Ожидается, что автомобильная промышленность станет наиболее быстрорастущим приложением рынка датчиков тока на эффекте Холла в течение прогнозного периода
Рис. 13 APAC, как ожидается, станет свидетелем Самый высокий среднегодовой темп роста на рынке к 2023 году
Рис. 14 Растущее использование полностью интегрированных и программируемых датчиков тока для стимулирования роста датчика тока на эффекте Холла в течение периода прогноза
Рис. 15 Датчик разомкнутого контура, который будет лидировать на рынке в течение периода прогнозирования
Рисунок 16 Ожидается, что промышленная автоматизация будет занимать наибольшую долю датчиков тока на эффекте Холла в Азиатско-Тихоокеанском регионе к 2023 году
Рисунок 17 Промышленная автоматизация, как ожидается, займет самую большую долю рынка в течение прогнозного периода
Рисунок 18 Рынок в Китае, как ожидается, будет расти в Самый высокий CAGR за период прогноза
Рисунок 19 Динамика рынка: рынок датчиков тока на эффекте Холла
Рисунок 20 Ключевые рынки Интернета вещей Адрес По датчикам тока на эффекте Холла
Рисунок 21 Типовая структурная схема системы HEV
Рисунок 22 Рынок замкнутого цикла, на котором будет наблюдаться более высокий CAGR в течение прогнозного периода
Рисунок 23 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по технологиям
Рисунок 24 Рынок рынка для технологии BiCMOS Ожидаемый будет расти более высокими темпами в течение периода прогноза
Рисунок 25 Рынок по выпуску
Рисунок 26 Рынок пороговых датчиков тока на эффекте Холла, как ожидается, будет расти более высокими темпами в течение прогнозного периода
Рисунок 27 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по отраслям
Рисунок 28 Рынок автомобильной промышленности, который, как ожидается, будет расти с максимальным среднегодовым темпом роста в течение прогнозного периода
Рисунок 29 Рынок датчиков тока на эффекте Холла, по географическому признаку
Рисунок 30 APAC: Обзор рынка датчиков
Рисунок 31 Северная Америка: Обзор рынка датчиков
Рисунок 32 Европа: Обзор рынка датчиков
Рисунок 33 RoW: Обзор рынка датчиков
Рисунок 34 Компании выбрали разработку продукции как ключевой фактор роста Стратегия на период с апреля 2014 г. по июль 2017 г.
Рисунок 35 Доля рынка на рынке датчиков тока на эффекте Холла, 2016 г.
Рисунок 36 Схема оценки рынка датчиков тока на эффекте Холла
Рисунок 37 Битва за долю рынка
Рисунок 38 ABB Ltd: снимок компании
Рисунок 39 ООО «Аллегро Микросистемс».: Снимок компании
Рисунок 40 Asahi Kasei Microdevices Corporation: Снимок компании
Рисунок 41 Infineon Technologies AG: Снимок компании
Рисунок 42 Honeywell International Inc.: Снимок компании
Рисунок 43 Stmicroelectonics NV: Снимок компании
Рисунок 44 LEM Holding SA: Снимок компании
Рисунок 45 Melexis NV: Обзор компании
Рисунок 46 TDK Corporation: Обзор компании

Датчики Холла для определения тока и местоположения. В чем разница?

Измерение во всех его формах является фундаментальным для многих приложений. Это неизменно включает материал, который действует как преобразователь, чтобы преобразовать одно свойство в другое. В электронике чувствительный элемент будет иметь физические свойства, которые изменяются в результате действия датчика, такие как его сопротивление или реактивное сопротивление, позволяющие измерять изменение тока или напряжения.

Эффект Холла

Уровень сигнала из-за изменения поля относительно фонового шума невелик (диапазон мкВ). Следовательно, для его использования требуются довольно сложные пути прохождения сигнала.

Измерение тока с помощью эффекта Холла

С датчиком тока IMC-Холла чувствительный элемент расположен параллельно протекающему току. В этом случае ферромагнитный сердечник не требуется; однако для защиты от перекрестных помех может потребоваться защита. Это означает, что его можно использовать для измерения тока, протекающего по шине или дорожке печатной платы, просто расположив датчик над шиной или дорожкой. Этот тип датчика активируется технологией IMC-Hall с использованием встроенного магнитного концентратора (IMC), разработанного компанией Melexis.

Отслеживание местоположения с помощью эффекта Холла

Тот же принцип можно использовать для обнаружения наличия, отсутствия или расстояния до магнитного поля. Фактически напряжение Холла, возникающее в результате движения магнита поверх датчиков, может быть обнаружено, усилено и обработано. Это дает возможность использовать эффект Холла для определения положения или даже ориентации объектов относительно датчика.

Встроенный магнитный концентратор (IMC)

Одним из недостатков большинства датчиков Холла, который связан с причиной эффекта, является то, что пластина Холла, используемая для определения поля, ограничена только одной осью.

Применение эффекта Холла в автомобильной промышленности

Благодаря использованию технологии встроенного магнитного концентратора многие приложения в автомобильной промышленности могут использовать эффект Холла. Работая в трех измерениях, датчик Холла может использоваться для определения положения педалей, вращения рулевой колонки и состояния тормозного рычага, а также положения сидений с электроприводом.

Итоги

В основных терминах феномен Холла может быть использован рядом полезных способов, включая измерение тока и определение положения. Несмотря на серьезные проблемы, такие как низкое отношение сигнал / шум или влияние паразитного поля, электронная промышленность преуспела в разработке надежных и точных сенсорных решений, основанных на эффекте Холла.

Датчики тока на эффекте холла в Калининграде: 576-товаров: бесплатная доставка, скидка-63% [перейти]

Партнерская программаПомощь

Калининград

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Стройматериалы

Здоровье и красота

Текстиль и кожа

Детские товары

Продукты и напитки

Электротехника

Мебель и интерьер

Дом и сад

Сельское хозяйство

Промышленность

Все категории

ВходИзбранное

Датчики тока на эффекте холла

regmarkets.ru/listpreview/images3/66/52/66525c0a99fa131f9aaee8ab16051c0f.jpg»>

2 240

3111

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока Nema23 70 Вт 31,4 нм 3000 унции-в DC 24 в 57 мм высокоскоростной об/мин Датчик Холла 3ph 8 мм вал BLDC

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Датчик эффекта Холла Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

10 шт., датчики 3144 эффекта Холла Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

regmarkets.ru/listpreview/images3/b6/40/b640d406758901a1b801d0eaed284fe6.jpg»>

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока 48 в 400 Вт 48 в с датчиками Холла 48 В 220 Вт нм бесщеточный электродвигатель постоянного тока

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

10 шт., датчики 3144 эффекта Холла Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

jpg»>

10 шт., датчики эффекта Холла A3144E A3144 от-92 3144 новый оригинальный транзистор Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

923

1539

Датчик эфекта Холла D-C2T для измерения постоянного тока, 100A, 200A, 300A, 400A, 500A, разделенный сердечник, датчик напряжения в открытом холе, 4 В

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Датчик тока Холла ACS758LCB-100U-PFF-T 100A, 5 шт Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

автоэлектрон / Датчик на эффекте холла с разъемом, катушка , трамблер, коммутатор. Бесконтактная система зажигания. , автоэлектрон

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

5 шт., датчик эффекта Холла

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 046

2154

Оригинальный Инвертор delta, датчик тока холла, F M series 2.2kw3.7kw5.5 7.5kw

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

100 шт., датчик эффекта Холла 3144 Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

5 шт., датчики эффекта Холла Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 109

2465

Датчик протока (холла) для котлов Bosch 87186445780 Тип: Запчасти и аксессуары для котлов, Размер: