電壓傳感器是用于計算和監(jiān)控物體中的電壓量并感受測量電壓的傳感器。它可以將電壓轉(zhuǎn)換為輸出信號。電壓傳感器的類型主要有兩種:電容式電壓傳感器和電阻式電壓傳感器。
那電壓傳感器工作原理是什么樣的?在各種自動檢測和控制系統(tǒng)中,我們需要跟蹤和收集高速變化的交流和直流電壓信號。對于更復(fù)雜的電壓波形,我們需要進行頻譜分析。此類信號可能是強電流,例如高電壓和大電流,或負載能力差的弱電流或振幅小的信號。在這些情況下,需要使用合適的電壓傳感器來收集無法直接測量或不匹配的電壓信號,從而獲得標(biāo)準(zhǔn)化的、電隔離的電壓信號。
電壓傳感器可以確定交流電壓或直流電壓。電壓傳感器的輸入是電壓本身,輸出可以是模擬電壓信號、開關(guān)、聲音信號、模擬電流電平、頻率,甚至是 FM 輸出。也就是說,一些電壓傳感器可以提供正弦或脈沖序列作為輸出,而另一些可以產(chǎn)生調(diào)幅、脈寬調(diào)制或頻率調(diào)制輸出。
對于交流電壓測量,電壓互感器可以用作傳感元件,這意味著使用電壓互感器將被測電壓降低到可用的低電壓,然后通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為與被測電壓有線性關(guān)系的直流電壓進入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換器。
當(dāng)被測電壓為直流電壓時,可以使用電阻作為傳感元件,被測元件兩端并聯(lián)的電阻值應(yīng)足夠大(一般應(yīng)將功耗控制在被測電機額定功率的1/1000以下),以盡量減少環(huán)路電流產(chǎn)生的損耗對測量值的影響。
對于低壓電機,它應(yīng)該在10KΩ左右。取一部分被測電壓對電阻的壓降作為信號,直接發(fā)送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換器。
如今,霍爾電壓傳感器是一種廣泛使用的電壓傳感器?;魻栯妷簜鞲衅鲗嶋H上是一種特殊的霍爾閉環(huán) 電流傳感器 初級側(cè)有多個匝?;魻栃?yīng)廣泛應(yīng)用于霍爾電壓傳感器。磁場中有一個霍爾半導(dǎo)體芯片,其中恒定電流I從A傳遞到B。在洛倫茲力的作用下,電子流I在通過霍爾半導(dǎo)體時向一側(cè)移動,導(dǎo)致片材在CD方向產(chǎn)生潛在的電壓位置差,這就是所謂的霍爾電壓。
初級電壓通過外部或內(nèi)置電阻將電流限制在 10mA。電流通過多匝繞組后,一次電流產(chǎn)生的磁場被氣隙中的霍爾元件通過能聚集電磁力的材料檢測出來,并感應(yīng)出相應(yīng)的電動勢。電動勢由電路調(diào)節(jié)并反饋到補償線圈進行補償。補償線圈產(chǎn)生的磁通量在幅度上相等,在初級電流的方向上相反(測量的電壓由限流電阻產(chǎn)生),從而使磁芯中的磁通量保持零。上面介紹了電壓傳感器工作原理,接下來我們來介紹電壓傳感器原理及應(yīng)用。
電壓傳感器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域。
?測量場:可用于測量磁場、電流、位移、壓力、振動、速度等。
?通信領(lǐng)域:可用于放大器、振蕩器、相敏檢測、混頻、分頻、微波功率測量等。
?自動化技術(shù)領(lǐng)域:可用于 無刷直流電機、速度感應(yīng)、位置感應(yīng)、自動計數(shù)、接近女巫等。
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