3.3 提高精度 目前本仪表已达到的精度完全能满足当前工业上做检测仪表的使用要求。 如果做为计量部门、科研单位做标准校验仪表,精度要求高。提高精度的关键在于霍尔传感器的温度系数和线性度以及后部电路的性能。若采用我们最近研制的一体化多功能霍尔元件(温度系数<001%/℃=,再利用单片机对整个仪表的非线性因素进行自动补偿,可以使整个测量仪表的精度达到0.1级以上。4 本仪表的多功能性 本装置的二次仪表(除传感器外的部分),它不仅能用于测量电流,还可以测量功率和磁场等。只要将电流传感器的工作电流1直接由测母线上分流来提供,那么传感器的输出电压VH就正比于母线电流IL与母线压VL的乘积,从而仪表显示出来的就是电网中的功率值。 若将电流传感器用霍尔探头代替,则该仪表成为数字式高斯计。若采用新研制的多功能霍尔元件做探头。可用1只探头配合二次仪表,完成测量磁场强度、温度等功能。该仪表是一个精度较高、量程较宽的数字式温度计。
5 传感器的特点与节能效果 霍尔电流传感器与直流互感器相比,具有以下特点: (1)测量精度高 精度可达到0.1级,比老式直流互感器高2~3倍。 (2)温度特性好 由于采用性能好的GaAs霍尔元件制成,使传感器的温度系数达到0.05%/℃,环境温度范围可允许在较宽的范围内变化。而互感器的铜线绕组随温度升高而阻抗增大,从而精度大大降低,使用温度范围受到限制。 (3)节能特别显著 本装置的传感器几乎不耗能,它只需提供1mA的工作电流,特别是对大量程传感器,节能更为显著,它的功耗仅是同量程直流互感器的0.5%左右。如果全国所用的直流大电流和功率及大电量都采用本装置测量,那么,每年节约的电量可达几十亿度,合人民币上万元。 (4)本装置与被测量电路完全绝缘,不仅没有功率损耗,同时也没有热效应,并在所测量电路中不引入外加负载。 (5)量程宽,不存在因电流过载而烧坏传感器的现象。 (6)体积小、重量轻。 一台同容量的霍尔电流传感器的重量仅是直流互感器重量的5%,而且传感器采用开缝式结构,安装时不用断开母线,使用、维护都非常方便。 (7)成本低廉 由于霍尔电流传感器不使用任何铜线绕组,从而节省了大量的铜,它的成本仅是互感器的1/2左右。
6 结束语 这种传感器不仅能测直流,还可测交流、功率、电压、电流小时、电量等。可以预测,采用霍尔传感器作探头的各种仪表,将被广泛地应用在各个领域中。 |