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電流傳感器范文第1篇

關鍵詞：自旋閥；巨磁阻；電流傳感器；霍爾；智能

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）05-00-04

0 引 言

電流傳感器[1]在電力電子應用方面主要起測量、保護和監(jiān)控的作用，根據(jù)其測量原理分為直接式和間接式兩類。直接式測量根據(jù)電流通過電阻時在電阻兩端產(chǎn)生的壓降來確定被測電流的大小，如分流器就采用這種原理來測量直流。分流器的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、不受外磁場干擾、性能穩(wěn)定可靠，但缺點是需要接入電路中，且由于分流的材料一般是合金，因此在測量大電流時會產(chǎn)生大量熱量；間接式測量則通過測量被測電流產(chǎn)生的磁場，間接測量被測電流的大小。屬于間接式測量的主要有電流互感器[2]、羅氏線圈電流傳感器[3]、霍爾電流傳器[4]、光纖電流傳感器[5，6]、巨磁阻電流傳感器等[7]。羅氏線圈通過測量磁通勢砣范ū徊獾緦韉拇笮。由于線圈不含磁性材料，沒有磁滯效應和磁飽和現(xiàn)象，但存在靈敏度低、頻帶較窄等問題[8]?；魻栯娏鱾鞲衅髦饕鶕?jù)載流半導體在磁場中產(chǎn)生的霍爾電勢間接測量，但溫度對其影響較大，導致精度較低。光纖電流傳感器通過測量偏振光在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度來檢測電流大小，因采用光纖作為傳感介質(zhì)，故在絕緣性、抗電磁干擾、可靠性等方面優(yōu)勢明顯，但易受振動干擾[9]。間接式測量相比直接式測量具有精度更高、線性度更好的特點，是目前電流傳感器研究的主要方向。

物聯(lián)網(wǎng)的興起，表明智能傳感器是當今傳感器技術發(fā)展的主要方向，傳統(tǒng)的電流傳感器已無法完全滿足市場的需要。在電流檢測方面，巨磁阻傳感器[10]與其他類型的傳感器相比，具有能夠測量直流高頻（MHz量級）電流信號、測量范圍寬、靈敏度高和體積小等優(yōu)點，尤其是巨磁阻傳感器能夠測量直流電流，對于直流輸電系統(tǒng)中直流的檢測極為有利[11，12]。本文基于巨磁阻傳感器靈敏度高、溫漂小和ZigBee在組網(wǎng)、無線傳輸?shù)确矫娴膬?yōu)勢提出了一種智能直流電流傳感器設計方案，彌補了傳統(tǒng)電流傳感器在靈敏度、溫度穩(wěn)定性、遠程監(jiān)測等方面的不足。

1 智能電流傳感器設計框架

智能電流傳感器分為巨磁阻電流傳感器和ZigBee智能傳輸模塊，其工作原理圖如圖1所示。巨磁阻電流傳感器負責將被測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，其反饋電阻與智能無線傳輸模塊的監(jiān)測節(jié)點相連；監(jiān)測節(jié)點主要采集巨磁阻電流傳感器的反饋電阻兩端電壓，將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，待轉(zhuǎn)化完成后，通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給協(xié)調(diào)器；協(xié)調(diào)器與計算機通過串口連接，將收到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給計算機，并在計算機上顯示出來。整個系統(tǒng)實現(xiàn)了電流的非接觸測量和遠程監(jiān)控功能。

2 智能電流傳感器電路設計

智能無線傳輸模塊采用的ZigBee芯片是CC2530[13，14]，其電路主要由晶振電路、電源電路、RF電路等構(gòu)成，電路結(jié)構(gòu)較為常見。巨磁阻電流傳感器分為如下四部分：

（1）巨磁阻傳感器及磁芯將傳感器感應的磁場轉(zhuǎn)換為電壓信號；

（2）放大電路將微弱的傳感器輸出電壓信號進行放大；

（3）功率放大電路將放大后的電壓信號進一步放大并提供反饋電流；

（4）反饋電路利用磁平衡原理，被測電流產(chǎn)生的磁場通過反饋電流進行補償，使磁芯始終處于零磁通工作狀態(tài)。巨磁阻電流傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 巨磁阻電流傳感器結(jié)構(gòu)圖

電流傳感器的工作電壓為±12 V，由穩(wěn)壓電源提供。VA100F3[15，16]是一款自旋閥材料的巨磁阻芯片，將VA100F3放在開有氣隙的磁環(huán)的氣隙里，并用膠水加以固定（巨磁阻傳感器與磁環(huán)的相對位置不能改變，否則會影響傳感器輸出電壓的大?。?。巨磁阻傳感器的差分輸出信號接到儀表放大器AD620的差分輸入引腳。放大器的增益可以通過1腳和8腳之間的電位器進行控制。儀表放大器的輸出信號接至功率放大器LM3886TF，功率放大器的輸出接反饋線圈，該反饋線圈繞在磁環(huán)上，在反饋線圈的末端接一個10 Ω的反饋電阻并接地，通過測量反饋電阻兩端的電壓，計算反饋線圈中的電流，進而推算出穿過磁環(huán)的被測電流的大小。電流傳感器電路圖如圖3所示。

2.1 巨磁阻傳感器

設計中選擇VA100F3型巨磁阻傳感器，采用惠斯通電橋結(jié)構(gòu)[17]，具有測量范圍寬、靈敏度高、磁滯小、溫漂低和線性度好等特點。巨磁阻芯片特性曲線如圖4所示，輸出電壓范圍為-60～60 mV，封裝為TO94，該封裝放入磁環(huán)氣隙中占位置比較小。VA100F3采用電壓供電，工作電壓為±5V，±5 V的電壓由±12 V的電壓經(jīng)LM7805和LM7905電源芯片得到。VA100F3的1腳和3腳是控制輸入端，2腳和4腳為電壓輸出端。巨磁阻傳感器可將磁場信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。傳感器輸出電壓為：

VH=KHB （1）

式中，KH為巨磁阻傳感器的靈敏度，單位為mV/mT；B為磁感應強度，單位為mT。從圖4中可以得到KH的取值范圍。

圖4 巨磁阻芯片特性曲線

在本設計中，將巨磁阻傳感器放進開有氣隙的磁環(huán)的氣隙里，并將傳感器和磁環(huán)固定，以獲得穩(wěn)定的輸出電壓信號。磁場B的大小根據(jù)安培環(huán)路定律得：

（2）

其中，l為路徑長度；N為路徑包圍的通電導線的匝數(shù)；μ0為真空磁導率；I為通過的電流。

根據(jù)安培回路定律，被測導線和磁場的關系為：

（3）

式中，H1表示磁環(huán)內(nèi)的磁場強度；H2表示氣隙的磁場強度；r0為平均半徑，r0=（r+R）/2；I0為被測電流；磁環(huán)氣隙寬度為d。由式（3）得：

（4）

由于磁環(huán)磁導率μ遠大于真空磁導率μ0，上式可以簡化為：

（5）

設N=1，代入式（1）可得：

（6）

由式（6）可知，輸出電壓與被測導線的電流成正比，而且磁環(huán)氣隙越小，巨磁阻傳感器輸出電壓越大，因此在設計時磁環(huán)氣隙應以卡住傳感器為宜。

2.2 放大電路

由巨磁阻傳感器將磁環(huán)收集到的磁場轉(zhuǎn)化為弱電壓信號，輸出一般為幾十毫伏，需對其進行放大。文中采用AD620儀表放大器，通過改變電阻來改變放大倍數(shù)（1～1000）。AD620的1腳和8腳跨接1個10 kΩ電位器S1和1個75Ω的電阻R1來調(diào)整放大倍數(shù)。如果需要改變放大倍數(shù)，則可以調(diào)節(jié)S1。AD620的引腳4和7分別接-5 V和+5 V的工作電壓，并各自接有0.01 μF的旁路電容至地，用來過濾交流成分，使輸出更平滑；輸入引腳3和2分別接巨磁阻傳感器的引腳4和2；引腳6輸出放大后的電壓值；引腳5為參考電壓，一般接地，在設計中接了一個可調(diào)電壓，可通過調(diào)整電位器S2的電壓來改變參考電壓。由于巨磁阻傳感器靈敏度較高，環(huán)境中的磁場干擾對其影響比較嚴重，在被測電流為零時，巨磁阻傳感器會有一個輸出，該輸出可通過調(diào)節(jié)S2來改善。AD620的輸出電壓V0與輸入電壓V1、V2的關系如式（7）所示：

（7）

具體改善零點漂移的方法是：在測試開始之前，如果V0不等于零，則通過調(diào)節(jié)S2改變VREF的大小使得V0為零。該方式理論上可以完全消除零點漂移，但實際操作時受電位器的精度影響，能明顯改善零點漂移狀況。

2.3 功率放大電路

巨磁阻傳感器的輸出電壓信號經(jīng)儀表放大器之后的輸出不足以驅(qū)動次級線圈的負載，此時需加一個功率放大器進行放大，使反饋電路能夠正常工作。設計中采用的功率放大器為LM3886TF，LM886TF的引腳10和引腳9是信號輸入引腳，引腳10與AD620的輸出信號相連，引腳9接地，9腳和10腳接一個電容，與R9形成低通濾波，消除輸入的殘余高頻，使輸入信號更加光滑，減小功率放大器的不必要功耗，同時還可以消除電路自激；引腳1和引腳5分別接+24 V和-24 V工作電壓。引腳8為mute腳，接低電平表示為靜音狀態(tài)。引腳3為功率放大器的輸出引腳，最大輸出電流為400 mA，與反饋電阻相連。

2.4 反饋電路

反饋電路主要由反饋線圈和反饋電阻構(gòu)成，以平衡被測電流產(chǎn)生的磁場。平衡磁場的原理為：被測電流通過磁環(huán)所產(chǎn)生的磁場，由反饋線圈的電流進行補償，使磁環(huán)始終處于零磁通工作狀態(tài)。當被測電流通過磁環(huán)，反饋電流尚未形成時，巨磁阻傳感器感應到磁場產(chǎn)生的電壓信號，經(jīng)放大級放大后，推動驅(qū)動級產(chǎn)生反饋電流，由于反饋線圈的存在，反饋電流不會發(fā)生突變，而是逐漸上升，反饋電流產(chǎn)生的磁場補償了部分被測電流產(chǎn)生的磁場。因此，巨磁阻傳感器輸出降低，反饋電流上升減慢。當反饋電流產(chǎn)生的磁場完全補償了被測電流產(chǎn)生的磁場時，磁環(huán)磁場為零，巨磁阻傳感器輸出為零。 但由于線圈的緣故，反饋電流還會上升，補償過沖，巨磁阻傳感器輸出發(fā)生變化，反饋電流減小，如此反復在平衡點附近振蕩?？梢酝ㄟ^測量反饋電阻兩端的電壓，間接計算出被測電流。

3 智能電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差

智能電流傳感器是基于負反饋的一種運用，從負反饋的角度分析，可以更好地改善其性能，電流傳感器的系統(tǒng)反饋框圖如圖5所示。BP是被測電流在磁芯中產(chǎn)生的磁感應強度，BS是次級電流IS在磁芯中產(chǎn)生的磁感應強度，BH是被測電流與反饋電流在磁芯中產(chǎn)生的磁感應強度差，KH是巨磁阻傳感器的靈敏度系數(shù)，G（s）是巨磁阻傳感器輸出電壓VH進一步處理的放大電路及功率放大電路的傳遞函數(shù)。RM、RS、SLS分別是串聯(lián)次級線圈的測量電阻、次級線圈的電阻以及次級線圈電感的阻抗，三者共同構(gòu)成了功率放大器的負載。BS與IS的比值定義為KS[18]。

該反饋系統(tǒng)的理論誤差為：

（8）

由式（7）可知，該穩(wěn)態(tài)誤差只能減小而不能消除，這也說明了巨磁阻電流傳感器并非真正工作在零磁通狀態(tài)，正是由于穩(wěn)態(tài)誤差的存在，使得巨磁阻傳感器能夠不斷感應到磁場使后續(xù)部分工作。該誤差產(chǎn)生的原因是磁芯和線圈的消耗。巨磁阻傳感器的靈敏度高，KH大可以有效減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；選用磁導率高，直徑小的磁環(huán)或減小負載均能改善傳感器的性能，提高傳感器的精度[19]。

忽略系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可得到式 （9）， NP為被測電流的匝數(shù)，NS為次級線圈的匝數(shù)。

（9）

進一步化簡可得式（10），通過測量RM的電壓Vout即可求出被測電流IP。

（10）

4 測試結(jié)果分析

在25℃的溫度下，使用穩(wěn)壓電源以及安捷倫電流源進行測試，用直流穩(wěn)壓電源為電流傳感器提供12 V的工作電壓；用安捷倫E3631A型直流電源提供0～5 A的被測電流。步長為50 mA，從0 A逐漸增加到5 A。用ZigBee智能無線傳輸模塊測量反饋電阻的電壓并⑵浞⑺透計算機，從計算機上得到測量數(shù)據(jù)。部分數(shù)據(jù)如表1所列。

25℃直流數(shù)據(jù)測試結(jié)果如圖6所示。三角表示理論輸出值，方塊表示實際測量值。在零輸入情況的輸出是由外界磁場干擾產(chǎn)生的，外界磁場主要包括地磁場和實驗室各種器件產(chǎn)生的磁場。在實驗中可以通過調(diào)節(jié)AD620的參考電壓來抵消外界磁場干擾產(chǎn)生的輸出電壓，實際運用時可對巨磁阻電流傳感器進行屏蔽處理，否則會因環(huán)境的不同而產(chǎn)生不同的輸出，影響測量結(jié)果。25℃校正后的直流數(shù)據(jù)測試結(jié)果如圖7所示，相比圖6傳感器的零點漂移有了明顯改善。從圖7中可以看出兩條線基本處于平行狀態(tài)，因此巨磁阻電流傳感器的線性度較好，計算表明線性度優(yōu)于0.05%。

通過增長率的變化可判斷電流傳感器性能的穩(wěn)定性。理論增長率取決于反饋線圈匝數(shù)和反饋電阻的比值，K=N/R。對1 A的測試電流進行50次測試，根據(jù)I=KV得到測試增長率K，圖8所示為實際測量與理論增長率的對比圖，從圖中可以看出測試增長率變化較小，穩(wěn)定性較好。由于計算過程中忽略了穩(wěn)態(tài)誤差，以此測試的K值比理論的K值大。測試電阻隨溫度的升高而變大，使得測試增長率呈現(xiàn)變小的趨勢。選擇溫度穩(wěn)定性較好的電阻元件可以進一步提高電流傳感器的性能。

5 結(jié) 語

設計表明，基于巨磁阻傳感器的智能電流傳感器測量直流的方案是可行的，該傳感器具有較好的靈敏度和線性度，解決了磁飽和、零點漂移、溫度穩(wěn)定性差等問題，實現(xiàn)對直流電的非接觸測量和遠程監(jiān)控功能。測試結(jié)果表明，該智能電流傳感器可測量幾十毫安至幾安的直流電流，其靈敏度為103.5 mV/A，線性度優(yōu)于0.05%。可進一步通過軟件補償?shù)姆椒ㄌ岣邆鞲衅鞯木取?/p>

參考文獻

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電流傳感器范文第2篇

關鍵詞： 電流檢測；傳感器；熱敏過流繼電器；分流器

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0310187－01

電流檢測的用途極廣，方法很多。其應用的一個實例是大量用于交流電機的過載保護，一般在機械系統(tǒng)發(fā)生過載時，以前，在機械方面采用安全銷，在電氣方面采用熱敏過流繼電器來保護機械系統(tǒng)和驅(qū)動電機。

當機械安全銷受到超過預定機械強度的應力時，他就會斷裂，以起到保護機械和電機的作用。但是，安全銷的允許范圍窄，設定恰當?shù)闹当容^麻煩，不僅如此，由于機械疲勞，長期使用時會產(chǎn)生可靠性問題。而電氣性的熱敏過流繼電器是依靠流入電動機的電流而時雙金屬裝置產(chǎn)生作用的，當電流持續(xù)超過初始設定值時，與雙金屬裝置機械連接的輔助開關就開始動作，起到在機械超載時保護機械和電機的作用。

熱敏過流繼電器的設定范圍也比較窄，而且響應速度也不那么快，所以，同安全銷一樣，若機械和電機有充分的余量，則它用作保護器件是沒有問題的。但是，實際上余量不多，因此，在長期穩(wěn)定性、高精度、快速響應、設定范圍寬等各種條件下，要獲得預期目的，應采用以下方法進行檢測：在線路中插入將電流變化直接轉(zhuǎn)換成電壓變化（50mv或60mv額定值）輸出的分流器（主要用于直流場合）；利用磁通密度隨電流變化以及半導體的磁阻抗變化和磁電壓變化特性的磁電轉(zhuǎn)化元件及變流器（交流）等。這里僅介紹檢測部分采用儀用變流器的過流檢測傳感器的工作原理、基本接卸及其應用實例。

1 工作原理

過流檢測傳感器的工作原理示于圖1。通過交流器所獲得的變流器次級電流經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換成電壓，該電壓直流化后，由電壓比較器與設定值相比較，若直流電壓大于設定值，則發(fā)出判別信號。但是，這種檢測傳感器一般多用于監(jiān)視感應電機的負載電流，為此，需采用如下措施。也就是說，由于感應電機起動時，起動電流為額定值的好幾倍，與起動結(jié)束時的電流相比大得多，所以，在單純監(jiān)視電流電平的情況下，感應電機啟動時得到不必要的輸出信號是不妥的。必須用定時器來設定禁止期間，使感應電機起動結(jié)束之前沒有不必要的信號輸出，而從定時結(jié)束的時刻起，轉(zhuǎn)入預定的監(jiān)視狀態(tài)。

此外，根據(jù)用途，對于負載電流短暫的異常變化，有時也不希望產(chǎn)生輸出信號，為了達到這種目的，可以另設其他的定時器。這樣，在禁止期過后的負載電流監(jiān)視狀態(tài)下，只有在避開負載電流瞬時變化的定時器定時結(jié)束后才能獲得預期的輸出。換言之，流過干線的初級電流（I）由變流器（CT）變換成次級電流（i），由次級輸出。初級電流（I）與次級電流（i）成正比。電流I/V變換裝置變換成電壓以后，由放大器進行電壓放大。起動完了，定時器定時結(jié)束后，電平設定器的比較結(jié)果便以H/L辨別信號的形式輸入下一集定時電路。在定時電路中，若有效信號的持續(xù)時間超過設定時間，則由于時間已過，有效信號就可以通過下一級的驅(qū)動電路去驅(qū)動輸出繼電器，因此，干線電流的變流比大于裝置的電平設定值而且持續(xù)時間超過定時器的設定時間時，就可以獲得輸出信號。

2 基本連接實例

圖2為最基本的使用實例。它是低壓（AC600V以下）電路中點擊的過載保護實例。按下“運轉(zhuǎn)”按鈕開關時，點擊開始運轉(zhuǎn)。通常，由“停止”按鈕開關使點擊停轉(zhuǎn)，但是，萬一運轉(zhuǎn)中發(fā)生故障而使電機處于過載狀態(tài)時，過流檢測傳感器動作并終止點擊的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而能防止電機燒毀。

3 應用實例之一

圖3為高壓電路中的應用實例，他基本上與低壓電路相同，由于高壓電路的絕緣耐壓為題，將高壓用和低壓用變流器分成兩級，低壓變流器（CT2）與裝在高壓動力端的變流器（CT1）的次級相連。實例中，CT1是次級額定電流5A的高壓變流器，CT2是初級額定電流為5A，次級額定電流為1A的低壓變流器。

4 應用實例之二

圖4是一個采用電流檢測傳感器為控制部件，并充分利用其高精度、快速響應、寬范圍設定等特點，以預測控制為目的進行多級設定的低壓電路中的實例，

圖中，用3各過流檢測傳感器構(gòu)成預測控制回路，現(xiàn)在，假定過流傳感器的電平設定值各不相同，1#為低，2#為中，3#為高。

動力電流處于低～中之間，則“注意”報警蜂鳴器就發(fā)出蜂鳴聲；動力電流處于中～高之間，則“警告”報警鈴就發(fā)出響聲；動力電流處于高以上，就判為“異常”，使電機停止運轉(zhuǎn)。這樣所實現(xiàn)的控制就擴大了對系統(tǒng)工作內(nèi)容的了解。

參考文獻：

電流傳感器范文第3篇

1PID控制算法

對于整個閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，這兩種算法并無本質(zhì)上的區(qū)別，只是將原來全部由計算機完成的工作，分出一部分由其他元件去完成，而由位置式PID算法進行交換的增量式PID算法，在一定程度上也可以稱之為對基本PID算法的一種改進———即一種改進型PID算法。

2無位置傳感器的直流電動機控制方案工作原理

無位置傳感器的直流電動機控制方案是建立在有位置傳感器的直流電動機控制方案的基礎上的，這是因為，在有位置傳感器的直流電動機控制方案中，只有一個簡單的位置閉環(huán)控制，這種控制在小負載或者轉(zhuǎn)矩波動要求不高的場合，還是可以滿足要求的。對于高品質(zhì)的調(diào)速系統(tǒng)來說，必須采用電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)所建立的雙閉環(huán)控制，才能滿足靜態(tài)誤差和動態(tài)響應要求。要建立電流環(huán)，就必須對電樞電流進行采樣;根據(jù)前面直流電動機的感應電勢和電樞電流的對應關系可知，檢測到轉(zhuǎn)子電流的過零點，就可以確定感應電勢的波形，從而確定轉(zhuǎn)子的空間位置，無位置傳感器控制方案就是建立在對電樞電流的檢測上。同時，電樞電流的檢測波形，可以提取轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周所需的時間，這樣，就可以作為速度環(huán)的反饋信號。圖2所示為無位置傳感器的直流電動機控制框圖。

3仿真結(jié)果

在PID控制中，微分信號的引入可改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，但也易引進高頻干擾，在誤差擾動突變時尤其顯示出微分項的不足，若在控制算法中加入低通濾波器，可以使性能得到改善。從仿真圖4可以看出，引入一階慣性環(huán)節(jié)后，能有效地克服普通PID的不足，根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，此控制系統(tǒng)有較好的靜態(tài)性能，階躍響應時間在0．4s左右開始趨于穩(wěn)定，快速性較好，控制精度比較高。

4結(jié)論

電流傳感器范文第4篇

關鍵詞: 交流電機 電容電感傳感器 插卡編程

1.引言

在工業(yè)領域,交流電機的應用是十分廣泛的,使用者通過電容電感傳感器的變化量來對電機進行實時監(jiān)控,以實現(xiàn)電機的加速與減速、啟動與停止。電容電感傳感器的原理是通過采集位移量的大小將其變換成為電壓,進而控制電機的運動狀態(tài)。

2.任務實施方案及知識簡介

通過插卡編程來控制交流電機。具體如下:通過拉伸傳感器使其輸出的電壓發(fā)生變化,插卡AMPCI-9102的輸入通道來采樣,通過軟件觸發(fā)來啟動A/D轉(zhuǎn)換,在微機中將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,再通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號輸入到變頻器中在此信號輸入西門子變頻器MM420的模擬量輸入口去控制電動機按給定的速度轉(zhuǎn)動。我們通過傳感器的變化可以改變電機的轉(zhuǎn)速,再通過VB軟件編程來控制電機的加速減速運行。

2.1西門子MM420變頻器

變頻器一般用在電機加減速,可以控制工作頻率的高低。變頻器一般是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)制方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。

2.2AMPCI9102插卡

AMPCI-9102板是PCI總線通用數(shù)據(jù)采集控制板,該板可直接插入具備PCI插槽的工控機或個人微機,構(gòu)成模擬量電壓信號、數(shù)字量電壓信號采集、監(jiān)視輸入和模擬量電壓信號輸出、數(shù)字量電壓信號輸出與計數(shù)定時系統(tǒng)。

3.Visal Basic調(diào)用動態(tài)連接庫

3.1對函數(shù)進行聲明

Declare Function PLX9052_CountCards Lib “pcidll” Alias “#1” (ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long) As Long

Declare Function PLX9052_Open Lib “pcidll” Alias “#2” (phPLX9052 As Long,ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long,ByVal nCardNum As Long,ByVal dwOptions As Long)As Boolean

Declare Sub PLX9052_Close Lib “pcidll” Alias “#3” (ByVal hPLX9052 As Long)

Declare Function PLX9052_ReadWord Lib “pcidll” Alias “#5” (ByVal phPLX9052 As Long)

3.2程序框圖

4.硬件接線分析及調(diào)試

首先將插卡接線端子的D/A1轉(zhuǎn)換通道輸出引腳接變頻器端子3,D/A1轉(zhuǎn)換器的地與變頻器2和4端子同時相連接,將插卡接線端子的A/D1轉(zhuǎn)換通道輸入引腳接傳感器輸出端。傳感器輸出端,傳感器的電源端和地分別與插卡上的電源端和地相連。將變頻器中的端子5和8相連接(手動調(diào)試不要相連)。電源通過熔斷器、接觸器和變頻器相接,變頻器三個輸出端子分別與交流電機的U、V、W相接,微機通電。

各硬件接線如下圖所示:

打開計算機和VB編程軟件,進行插卡接口的驅(qū)動程序編制,編制完成后,運行微機中的驅(qū)動程序,拉動傳感器的伸縮桿,實現(xiàn)電機的運轉(zhuǎn),再向程序界面中輸入一個數(shù)值,比如是在增加轉(zhuǎn)速的文本框中,不斷地點擊鼠標就可以實現(xiàn)電機的增速;而不斷點擊減少轉(zhuǎn)速的文本框,則可以實現(xiàn)電機的減速。

參考文獻:

[1]公茂法,馬寶甫,孫辰.單片機人機接口實例[M].北京:北京航空航天大學,1998.2.

[2]胡汗才.單片機原理及其接口技術[M].北京:清華大學出版社,1996.

電流傳感器范文第5篇

1 運用鐵氧體電流傳感器檢測變壓器的放電電流

鐵氧體的高頻特性好，其頻率在400～500kHz之間，故可采用鐵氧體作為適用于較高頻率的TA的磁心，被測電流的導線從磁心環(huán)內(nèi)穿過，并在磁心的間隙中裝置磁電變換元件。若被測導線的電流發(fā)生變化，其周圍的磁場強度亦發(fā)生變化，使磁電變換元件的輸出量也隨之變化。

鐵氧體傳感器能反映極微小的物理變化，可用于變壓器運行中的預防性保護測試，其效果是常規(guī)方法所無法比擬的。用鐵氧體傳感器可檢測運行中變壓器內(nèi)是否有局部放電電流，依此可判斷變壓器內(nèi)部是否有異兆。

在油浸變壓器繞組、油箱和鐵心之間均存在著分布電容。若變壓器繞組中某處產(chǎn)生脈沖放電電流(局部放電)，有一部分必定通過分布電容而流入箱體接地線人地，隨放電發(fā)生部位和傳送的路徑的不同，其脈沖放電電流的頻率也不同。因此，使用高頻特性好的鐵氧體電流傳感器，可準確地測出放電電流的故障點。檢測時需用兩只電流傳感器，一個裝于變壓器接地線上，用于檢測變壓器的脈沖放電電流。另一個裝于鄰近的操作控制箱外殼接地線上，用于檢測變壓器周圍環(huán)境干擾電流數(shù)據(jù)。將它們輸出信號經(jīng)高通濾波器，讓脈沖放電電流通過，放大后的輸出亦愈大，再經(jīng)計算機處理即輸出數(shù)據(jù)得以打印顯示。據(jù)此，即可判斷變壓器內(nèi)部是否有局部放電點，從而確定故障源。

2　用聲表面波諧振傳感器檢測變壓器超聲波的發(fā)生

諧振傳感器是由石英晶體、壓電薄膜和壓電陶瓷三種壓電基片材料構(gòu)成。當基片受外力作用時，基片的彈性模量和密度發(fā)生變化，從而引起基片長度的變化，由此而引發(fā)諧振傳感器頻率的變化，使其輸出電信號亦發(fā)生改變。

變壓器在運行中，若內(nèi)部發(fā)生故障，其放電或過熱必定會產(chǎn)生高電平的超聲波。因此，采用聲表面波諧振傳感器，可檢測變壓器內(nèi)部是否有超聲波產(chǎn)生及超聲波信號的強弱。由于超聲波在油中傳播速度與電在油中傳播速度懸殊很大。故可利用此差異測出故障點的位置。

采用聲表面小組諧振傳感器進行檢測，應與電流傳感器配合使用。當變壓器內(nèi)部某點發(fā)出脈沖放電，可用示波器觀測出裝于變壓器外殼上的超聲波傳感器輸出信號，和接于變壓器外殼地線上電流傳感器輸出信號時間差，通過計算機處理，即可測得變壓器內(nèi)放電點與超聲波傳感器接處的距離。將超聲波檢測點移幾個位置，從所測得的不同距離，即可準確地判斷變壓器內(nèi)故障點的位置。

3　運用化學傳感器檢測變壓器H2含量