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霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流解析

               霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流解析

                                              ----江蘇中霍傳感科技有限公司

什么是屏蔽線(xiàn)?

定義:導體外部有導體包裹的導線(xiàn)叫屏蔽線(xiàn),包裹的導體叫屏蔽層,一般為編織銅網(wǎng)或銅泊(鋁),屏蔽層需要接地,外來(lái)的干擾信號可被該層導入大地。

作用:避免千擾信號進(jìn)入內層,導體千擾同時(shí)降低傳輸信號的損耗。

結構: 

(普通) 絕緣層+屏蔽層+導線(xiàn)

(特殊) 絕緣層+屏蔽層+信號導線(xiàn)+屏蔽層接地導線(xiàn)

屏蔽線(xiàn)纜的原理:

屏蔽布線(xiàn)系統源于歐洲,它是在普通非屏蔽布線(xiàn)系統的外面加上金屬屏蔽層,利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實(shí)現防止電磁干擾及電磁輻射的功能,屏蔽系統綜合利用了雙絞線(xiàn)的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用,因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。

電磁兼容(EMC)是指電子設備或網(wǎng)絡(luò )系統具有一定的抵抗電磁千擾的能力,同時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射。也就是說(shuō),要求該設備或網(wǎng)絡(luò )系統能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作,同時(shí)又不能輻射過(guò)量的電磁波干擾周?chē)渌O備及網(wǎng)絡(luò )的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量( 如絞對),而會(huì )受到周?chē)h(huán)境的影響。因為U/UTP (非屏蔽)周?chē)慕饘?、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì )破壞其平衡特性,從而降低EMC性能。

所以,要獲得持久不變的平衡特性,只有一個(gè)解決方案:在所有芯線(xiàn)外加多-層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線(xiàn)增加了保護,同時(shí)為U/UTP (非屏蔽)電纜人為的創(chuàng )造了-個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現在所說(shuō)的屏蔽線(xiàn)纜。

                                               屏蔽纜線(xiàn)的結構

電纜導體是由多股導線(xiàn)絞合而成,它與絕緣層之間易形成氣隙,導體表面不光滑,會(huì )造成電場(chǎng)集中。在導體表面加一層半導電材料的屏蔽層,它與被屏蔽的導體等電位,并與絕緣層良好接觸,從而避免在導體與絕緣層之間發(fā)生局部放電。這一層屏蔽,又稱(chēng)內層屏蔽。

在絕緣層表面加一層半導電材料的屏蔽層,它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸,與金屬護套等電位,從而避免在絕緣層與護套層之間發(fā)生局部放電這--層屏蔽稱(chēng)為外屏蔽。

閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理

閉環(huán)(磁平衡式)霍爾電流傳感器也稱(chēng)補償式傳感器,即原邊電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)一個(gè)次級線(xiàn)圈電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行補償,其補償電流Is**的反映原邊電流Ip,從而使霍爾器件(如HW-300B, HW-302B)處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。

當主回路有一電流通過(guò)時(shí),在導線(xiàn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)被磁環(huán)聚集并感應到霍爾器件上,所產(chǎn)生的信號輸出用于驅動(dòng)功率管并使其導通,從而 獲得一個(gè)補償電流Is。這一電流再通過(guò)多匝繞組產(chǎn)生磁場(chǎng),該磁場(chǎng)與被測電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)正好相反,因而補償了原來(lái)的磁場(chǎng),使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與 Ip與匝數相乘所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相等時(shí),Is不再增加,這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用,此時(shí)可以通過(guò)Is來(lái)測試Ip。當Ip變化時(shí),平衡受到破壞,霍爾 器件有信號輸出,即重復上述過(guò)程重新達到平衡。被測電流的任何變化都會(huì )破壞這一平衡。一旦磁場(chǎng)失去平衡,霍爾器件(HW-300B,HW-302B)就有信號輸出。經(jīng)功率放大后,立即就有相 應的電流流過(guò)次級繞組以對失衡的磁場(chǎng)進(jìn)行補償。

電力電纜中通過(guò)的電流比較大,電流周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),為不影響別的元件,使用屏蔽纜線(xiàn)可以將這種電磁干擾屏蔽在纜線(xiàn)內。

使用霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)電流時(shí)應注意:

1、 屏蔽電纜為單層屏蔽,還是雙層(多層)。

2、 是鋁箔、錫箔屏蔽層,還是銅網(wǎng)屏蔽層,又或者是其他材料。

3、 一般來(lái)說(shuō),鋁箔、錫箔屏蔽層,銅網(wǎng)屏蔽層,對于霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流是沒(méi)有任何影響的。

4、 自測方法:如果不能確定屏蔽層材料,可以拿磁鐵放在纜線(xiàn)外層,如果有吸附力,則不適合使用霍爾電流傳感器來(lái)測量纜線(xiàn)中的電流。

總的來(lái)說(shuō),纜線(xiàn)的屏蔽層如果不導磁,則對測量沒(méi)影響,如果屏蔽層導磁,傳感器則無(wú)法準確測量導線(xiàn)中的電流。

5、 如果還是有疑問(wèn),可以直接聯(lián)系我公司,寄線(xiàn)材實(shí)物,通過(guò)測試來(lái)確定具體情況,

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