Датчик струму на Холлі елемент. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Датчик струму на Холлі елемент. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Функціональна схема датчика струму компенсаційного типу наведено на рис. 1. Чутливий до магнітного поля елемент Холла знаходиться у зазорі кільцевого магнітопроводу.

Датчик струму на елементі Холла
Рис. 1

Вимірюваний струм Iізм, протікаючи по обмотці I. створює в магнитопроводе магнітний потік, що наводить в чутливому елементі Холла ЕРС пропорційну цьому струму. Знятий з елемента сигнал після посилення надходить на компенсаційну обмотку II І струм, що протікає по ній, Iк створює в магнітопроводі магнітний потік протилежного напрямку. Магнітна система, елемент Холла та підсилювач утворюють петлю негативного зворотного зв'язку, що підтримує рівність

де W1 та W|| - число витків обмоток I і II Включений послідовно з обмоткою II резистор R1 перетворює компенсуючий струм у вихідну напругу датчика. Якщо вибрати опір цього резистора в омах чисельно рівним відношенню числа витків обмотки II до витків обмотки I то вихідна напруга у вольтах стане чисельно рівним вимірюваному струму в амперах.

Датчик струму на елементі Холла
Рис. 2

Габаритне креслення використаного в датчику елемента Холла ДХК-0.5А зображено на рис. 2 Напруга Холла, пропорційна керуючого струму та індукції магнітного поля, вимірюють між висновками +U та -U. Чутливість елемента при номінальному значенні керуючого струму 3 мА (що випливає у висновок +I і з висновку -I) - 280 мВ/Тл. Зазначені полярність напруги та напрямок струму відповідають вектору магнітної індукції, спрямованому, як показано на рис. 2 стрілки. Залишкова вихідна напруга (без магнітного поля) не перевищує 7 мВ Вхідний опір (між висновками I) - 1,8...3 кОм, вихідна (між висновками U) - не більше 3 кОм.

Датчик струму на елементі Холла
Рис. 3

Якщо є елемент Холла невідомої чутливості, її можна визначити експериментально, помістивши елемент в повітряний зазор довжиною d будь-якого магнітопроводу на якому намотано відоме число витків W будь-якого дроту До "струмових" висновків елемента підключають джерело струму, що управляє, а до двох інших - мілівольтметр. По обмотці пропускають постійний струм I. Чутливість (мВ/Тл) - окрема від ділення показань мілівольтметра на магнітну індукцію, обчислену за формулою

Схема датчика струму показано на рис. 3 Магнітна система зображена на ній як трансформатор Т1, в проміжок магнітопроводу якого вставлений елемент Холла В1. Підсилювач зібраний на ОУ DA1 та транзисторах VT2, VT3. Стабілізатор струму на транзисторі VT1 задає протікає через елемент Холла струм, що управляє.

Для живлення датчика необхідне біполярне джерело постійної напруги +/-15 В. Основний споживач його енергії - обмотка II трансформатора Т1. У описуваній конструкції обмотки намотані на феритовому кільці від блока живлення комп'ютера. Обмотка II - 1000 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0.15 мм Поверх неї намотана обмотка 1 - 10 витків ізольованого монтажного дроту перетином 0,35 мм2. У кільці зроблений повітряний зазор довжиною 2 мм - вона дорівнює товщині елемента Холла, що вклеюється в зазор.

Датчик струму на елементі Холла
Рис. 4

Необхідно відзначити, що магнітопровід не обов'язково повинен бути феритовим, він може бути виготовлений з будь-якого феромагнітного матеріалу. Оптимальна площа перерізу магнітопровід - 10...12 мм2. Намагатися до збільшення перерізу не слід Це призведе до зростання довжини витків компенсаційної обмотки і, отже,. її опору З цієї причини для компенсуючої обмотки слід вибирати провід можливо більшого діаметра.

Датчик струму на елементі Холла
Рис. 5

Виготовлений датчик зображено на рис. 4, яке передавальна характеристика - на рис. 5 Вона була знята при вимірі синусоїдального струму частотою 50 Гц. По осях графіка відкладені ефективні значення струму та напруги У приладі був відсутній резистор R4. що забезпечило коефіцієнт перетворення струму напруга 1 В/А, постійний в інтервалі значень вимірюваного струму 0,25...6 А.

Порушення лінійності характеристики при малому струмі пояснюється тим, що підсилювач потужності на транзисторах VT2 і VT3 працює в класі без початкового зміщення. Причина нелінійності при великих значеннях струму - обмеження сигналу в ОУ К140УД7, в результаті чого форма струму, що компенсує, вже не збігається з формою вимірюваного і повноцінної компенсації магнітних потоків в магнітопроводі не відбувається.

Встановивши паралельно резистори R3 такий же резистор R4, вдалося зробити характеристику лінійної при вимірюванні струму до 10 А. Однак коефіцієнт перетворення зменшився до 0,5 В/А.

Автор: Н. Салімов. м. Ревда Свердловської обл.; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

LT5522 - змішувач для перенесення частоти сигналу 14.04.2003

Змішувач LT5522 від LINEAR TECHNOLOGY призначений для перенесення частоти сигналу в різних додатках (як кабельні, так і радіочастотні телекомунікації).

Сигнал частоти від 1,2 до 2,3 ГГц переноситься вниз до 600 МГц або до 2,7 ГГц. Мікросхема має високу лінійність передачі, споживання 280 мВ при напрузі живлення від 4,5 до 5,25 В. Випускається в корпусі QFN-16 розмірами 4x4 мм.

Інші цікаві новини:

▪ Антена L-діапазону з підтримкою надширокосмугових та багатодіапазонних мереж

▪ Протиугінна автомагнітола

▪ Автомобільні технології майбутнього Hyundai

▪ Надтонка кнопка від Panasonic

▪ Однокристальна система Dimensity 9000

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструмент електрика. Добірка статей

▪ стаття Над сутичкою. Крилатий вислів

▪ стаття Де поклоняються американським транспортним літакам? Детальна відповідь

▪ стаття Намет стане просторішим. Поради туристу

▪ стаття Виготовлення малогабаритного зварювального трансформатора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Регулятор напруги з обмежувачем струму, 12-15 вольт 3 ампери. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт