一般來(lái)說(shuō),閉環(huán)原理的霍爾電流傳感器是可以實(shí)現精度測量的,但是由于它的工作原理,目前能做到的,常規的大電流測量也就4000A左右,再大不是不能生產(chǎn),是成本太高,依然喪失了市場(chǎng)價(jià)值,但是隨著(zhù)電能質(zhì)量要求的不斷提高和一些特殊場(chǎng)合的應用,4000A以上甚至幾萬(wàn)安培的大電流高精度測量的應用越來(lái)越多,如何實(shí)現較低成本的高精度測量,以下我們來(lái)做個(gè)探討。
我們所討論的主要是直流和脈動(dòng)直流的大電流精度測量,直流的來(lái)源大多是經(jīng)過(guò)可控硅或者整流后的直流大電流信號。
因為閉環(huán)的霍爾電流傳感器是完全還原原邊的波形與模擬信號的,所以,再次我們不討論脈動(dòng)直流和直流對于MCU的采集。實(shí)際上經(jīng)過(guò)霍爾電流傳感器后的二次整流濾波已經(jīng)成了一個(gè)很常規的問(wèn)題了,如有需要,我們后續討論。
但從測量直流電流的方案來(lái)說(shuō),常規就兩種,一種是分流排,一種是霍爾電流傳感器。
大家有一個(gè)誤區,就是感覺(jué)分流排容易發(fā)熱精度不高,其實(shí)是不對的,分流排只是在常溫到高溫的漸變過(guò)程中精度誤差是比較大的,當溫度上來(lái)以后,工作反而的是很穩定的,精度也可以做的很高的。
但是分流排二次是無(wú)法進(jìn)入MCU的,也不具備完全隔離的等級要求。
而閉環(huán)的霍爾電流傳感器(我們只討論精度測量大電流的)是可以完全彌補分流排的缺陷的。
如何測量4000A以上的超大電流,并實(shí)現高精度測量?
分流排與閉環(huán)霍爾電源傳感器組合是* 佳方案,通過(guò)分流排,把幾萬(wàn)安培的電流轉化成4000A以下的電流,再通過(guò)閉環(huán)的霍爾電流傳感器取值,是即經(jīng)濟又有效的測量方案。但是不同分的太小,保持在1000-4000A之間*為合理,分流排二次太小,誤差會(huì )成倍數增加,不利于精度取值。
首先閉環(huán)的霍爾電流傳感器初次級是完全隔離的,不會(huì )因為電流大,溫度高,就成造成對傳感器精度的影響。
當然在這個(gè)過(guò)程中還有一些實(shí)際問(wèn)題,比如分流排由低溫轉高溫的過(guò)程中,由于溫度帶來(lái)的大的線(xiàn)性誤差如何補償的問(wèn)題。
這個(gè)問(wèn)題其實(shí)不用擔心的,我們前面強調了,閉環(huán)的霍爾電流傳感器是完全還原原邊的模擬和波形的,因此初級的分流排溫度變化帶來(lái)的誤差也會(huì )如實(shí)傳到到閉環(huán)的霍爾電流傳感器,MCU在采集霍爾電流傳感器二次信號的時(shí)候,在區間內軟件進(jìn)行線(xiàn)性的溫度補償就可以了。
有一個(gè)比較有利的前提就是,分流排的溫漂是正溫漂,不會(huì )出現兩極溫漂,便于規律性補償。當然這個(gè)也是在一定的范圍內。常規是沒(méi)有問(wèn)題的。
以上是我們對于大于4000A以上的超大電流精度測量方法的探討,與大家共享。
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