LEM閉環(huán)電流傳感器是由以下幾大部分組成
點擊次數(shù)：435 更新時間：2025-04-26
LEM閉環(huán)電流傳感器是一種高性能的電流測量設備，其工作原理基于磁場平衡式。具體來說，當主電流回路中有一大電流流過時，會在導體周圍產(chǎn)生一個強磁場。這個磁場被聚磁環(huán)聚集，并作用于霍爾器件上，使其產(chǎn)生一個信號輸出。這個信號經(jīng)過放大器放大后，被輸入到功率放大器中，從而改變功率管的導通壓降，進而獲得一個補償電流。這個補償電流通過多匝繞組產(chǎn)生一個磁場，這個磁場與主電流產(chǎn)生的磁場方向相反，從而補償了原來的磁場，使霍爾器件輸出的信號逐漸減小。
1、磁芯：通常采用高磁導率的軟磁材料制成，如環(huán)形鐵芯等。其作用是增強磁場，將一次側電流產(chǎn)生的磁場集中在磁路中，提高磁場強度和傳感器的靈敏度，同時為霍爾元件提供穩(wěn)定的磁場環(huán)境，使霍爾元件能夠更準確地感應磁場變化。
2、霍爾元件：是傳感器的核心部件，一般由半導體材料制成。當有磁場作用于霍爾元件時，會在其內部產(chǎn)生霍爾電勢，該電勢與磁場強度成正比。通過檢測霍爾電勢的大小，就可以間接測量出磁場的強度，進而推算出被測電流的大小。
3、放大電路：由于霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電勢信號通常比較微弱，需要進行放大處理。放大電路可以將微弱的霍爾電壓信號放大到合適的幅度，以便后續(xù)的處理和轉換。
4、積分調節(jié)電路：在閉環(huán)系統(tǒng)中，積分調節(jié)電路用于對放大后的霍爾電壓信號進行積分運算，將誤差信號轉換為相應的控制信號，以調整補償線圈中的電流，實現(xiàn)磁場的自動平衡。
5、PWM波產(chǎn)生電路：根據(jù)積分調節(jié)電路輸出的控制信號，產(chǎn)生相應占空比的脈沖寬度調制（PWM）信號。PWM信號的頻率和占空比決定了功率放大電路的輸出狀態(tài)，從而控制補償線圈中的電流大小和方向。
6、功率放大電路：接收PWM波產(chǎn)生電路輸出的PWM信號，并將其轉換為具有足夠功率的電壓或電流信號，驅動補償線圈產(chǎn)生補償電流，以抵消一次側電流產(chǎn)生的磁場，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
7、反饋電路：將補償線圈產(chǎn)生的磁場反饋到磁路中，與一次側電流產(chǎn)生的磁場進行比較，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過不斷地調整補償電流，使磁芯中的磁場始終保持為零或接近零，從而提高傳感器的測量精度和線性度。
8、輸出接口：用于將傳感器測量得到的電流信號轉換為標準的電壓或電流輸出形式，以便與其他電子設備或控制系統(tǒng)進行連接和數(shù)據(jù)傳輸。常見的輸出接口包括模擬輸出接口（如0-5V、0-10V電壓輸出或4-20mA電流輸出）和數(shù)字輸出接口（如SPI、I²C等）。
9、外殼和連接器：外殼起到保護傳感器內部元件免受外界環(huán)境影響的作用，同時也為傳感器提供了機械支撐和安裝方式。連接器則用于實現(xiàn)傳感器與其他設備之間的電氣連接，確保信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
