节能大电流测量仪表

2010/3/23 9:58:20

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1 前言

　　目前，在我国冶金、化工、电解、炼钢、电镀等工业部门，直接要用强大的直流电流进行生产，但测量这些大电流的直流电流表，大部分是采用电流互感器做变送器去推动指针式电流表。这种方法存在以下缺点：

　　1） 耗能大
　　每台大型的互感器相当于一个大的耗能电炉，长期安装在电路中要耗掉大量的电能。

　　2） 精度低
　　目前，我国生产的大电流直流互感器精度仅达到0．3级，（实际现场使用仅有0．5级），同时二次大电流指针式仪表精度低（最高仅在0．5%左右），再加上人们用肉眼读数时表针造成的偏差，从而整个测量系统中的精度只能在1．0级左右（或更差）。

　　3） 成本高
　　由于直流互感器采用大量的铜线绕成，从而使制造成本较高。

　　4） 体积大，重量大，安装麻烦
　　因此我们研制了一种新型的测量仪表。


　　2 工作原理
　
　　针对目前大电流测量仪表存在的总是我们研制了一种新型的小型化数字式测量仪表，它是用霍尔电流传感器取代了笨重的电流互感器，用高精度的数字式仪表取代了精度低的指针式仪表。工作原理如图1所示。

　　当母线通过电流时，在母线周围便产生一个磁场，利用高导磁材料的铁芯，并采用磁屏蔽系统的多气隙结构，把霍尔元件安装在铁芯的缝隙中，让磁力线垂空过霍尔元件表面，通过霍尔元件检测出气隙中的磁感应强度，从而把母线周围的磁信号转变成电信号。
　　当母线中电流改变时，根据毕奥沙伐定律，铁芯缝隙中的磁感应强度也要随电流成一定的比例关系发生变化，这样霍尔元件的输出电压也随之相应的改变，把霍尔电流传感器输了同的电压信号，通过比例放大电路进行放大，使放大后电压信号恰好等于母线中流过的大电流值（或成倍数关键），然后提供数字显示仪表，这样数字显示电压面板表就能准确地显示出母线中的电流值。

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