fon2

Измерение больших токов.

Измерение больших токов имеет свои особенности. Непосредственное измерение зачастую просто невозможно из-за технических трудностей, а если, к тому же, присутствует высокое напряжение, то и опасно.
При измерении больших постоянных токов применяют различного типа шунты, а при измерении переменных - измерительные трансформаторы.
С появлением промышленных датчиков Холла [1-3] появилась возможность упростить процесс измерения, делая измерение индукции рассеянного магнитного поля вокруг проводника, создаваемого проходящим током. Для этого преобразователь магнитного поля (ПМП) в электрический сигнал размещается в непосредственной близости от проводника с током ( рис.1).
izmerenie tokov1 Для проводника круглого сечения радиусом R, по которому проходит ток Ix, тангенциальная составляющая магнитной индукции на расстоянии Rn >R от центра проводника определяется выражением:
В= Мо·Iх/2π·Rб,
где Мo - магнитная постоянная, равная 1,257·10-6 А·м;
R6 - безопасное расстояние от центра провода до магнито-чувствительного элемента, м.
Если принять безопасное расстояние Rб=10 мм, то можно составить градуировочную таблицу.

izmerenie tokov2

Когда напряжение низкое, для измерения датчик можно разместить непосредственно на изоляции провода при помощи небольшого концентратора магнитного потока в виде хомутика (рис.2а) из полоски металла с высокой магнитопроницаемостью (пермаллой 76НХД, 77НМД или электротехническая сталь Э46, Э310). Иногда удобнее применить ферритовое кольцо с прорезью для крепления датчика (рис.2б). Феррит следует применять с магнитопроницаемостью не менее 2000.
Выполнить прорезь в феррите можно алмазным диском. Работать с алмазным инструментом необходимо в водяной среде. Диски, пилы, боры при работе на воздухе без интенсивного охлаждения водой почти моментально выйдут из строя. Двигатель инструмента должен давать не менее 15000 об/мин.
Если величина измеряемого тока менее 10 А, и, следовательно, сечение токоведущего проводника небольшое, то технически удобнее перейти к схеме измерения с токовой обмоткой [4] на кольцевом магнито-проводе из феррита (рис.3).
В зависимости от функционального назначения измерителя подбирается и тип магнито-чувствительного датчика. Для измерения тока используется датчик аналогового типа с линейной характеристикой; для контроля величины максимального тока - цифровой, на выходе которого формируется стандартный сигнал при достижении током определенного значения.
Подобные методы измерения и контроля токов нашли применение в измерителях токов заряда-разряда аккумуляторов, схемах контроля пусковых токов электродвигателей и т.п.

И.Семенов

Литература:
1. И.Семенов. Магниточувствительные микросхемы.
- Радиомир, 2005, N12, С.26.
2. Бараночников М.Л. Микромагнито-электроника.
- М.: ДМК, 2004
З. Сига Х. Мидзутани. Введение в автомобильную электронику.
- М.: Мир, 1989.
4. И.Семенов. Защита блоков питания. -
Радиомир, 2006, N6, С13.

Радиомир 2006/07

<< Предыдущая Cледующая >>

Вверх

radionet