Czujnik prądu na elemencie Halla. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Czujnik prądu na elemencie Halla. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Schemat funkcjonalny czujnika prądu typu kompensacyjnego przedstawiono na rys. 1. Element Halla wrażliwy na pole magnetyczne znajduje się w szczelinie pierścieniowego obwodu magnetycznego.

Czujnik prądu elementu Halla
Rys.. 1

Mierzony prąd Imes, przepływający przez uzwojenie I. wytwarza strumień magnetyczny w obwodzie magnetycznym, indukując w elemencie Halla proporcjonalną do tego prądu siłę elektromotoryczną. Sygnał pobierany z elementu po wzmocnieniu wchodzi do uzwojenia kompensacyjnego II.Przepływający przez nie prąd Ik wytwarza w obwodzie magnetycznym strumień magnetyczny w przeciwnym kierunku. Układ magnetyczny, element Halla i wzmacniacz tworzą pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego, która utrzymuje równość

gdzie W1 i W|| - liczba zwojów uzwojeń I i II Rezystor R1 połączony szeregowo z uzwojeniem II zamienia prąd kompensacyjny na napięcie wyjściowe czujnika. Jeśli wybierzesz rezystancję tego rezystora w omach liczbowo równą stosunkowi liczby zwojów uzwojenia II do liczby zwojów uzwojenia I, wówczas napięcie wyjściowe w woltach stanie się liczbowo równe zmierzonemu prądowi w amperach.

Czujnik prądu elementu Halla
Rys.. 2

Ogólny rysunek elementu Halla DKhK-0.5A zastosowanego w czujniku pokazano na ryc. 2 Napięcie Halla, proporcjonalne do prądu sterującego i indukcji pola magnetycznego, jest mierzone między zaciskami +U i -U. Czułość elementu przy nominalnej wartości prądu sterującego 3 mA (wpływającego na wyjście +I i wypływającego z wyjścia -I) wynosi 280 mV/T. Określona polaryzacja napięcia i kierunek prądu odpowiadają wektorowi indukcji magnetycznej B, skierowanemu jak pokazano na rys. 2 strzałki. Rezystancyjne napięcie wyjściowe (przy braku pola magnetycznego) nie przekracza 7 mV Rezystancja wejściowa (między zaciskami I) - 1,8 ... 3 kOhm, rezystancja wyjściowa (między zaciskami U) - nie więcej niż 3 kOhm.

Czujnik prądu elementu Halla
Rys.. 3

Jeśli istnieje element Halla o nieznanej czułości, można go określić doświadczalnie, umieszczając element w szczelinie powietrznej o długości d dowolnego obwodu magnetycznego, na którym nawinięta jest znana liczba zwojów dowolnego drutu W. Podłączone jest źródło prądu sterującego do „prądowych” zacisków elementu, a miliwoltomierz jest podłączony do pozostałych dwóch. Przez uzwojenie przepływa prąd stały I. Czułość (mV / T) to iloraz dzielenia odczytów miliwoltomierza przez indukcję magnetyczną, obliczoną ze wzoru

Obwód czujnika prądu pokazano na ryc. 3 Układ magnetyczny pokazano na nim jako transformator T1, w szczelinie obwodu magnetycznego, w który włożony jest element Halla B1. Wzmacniacz jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA1 i tranzystorach VT2, VT3. Stabilizator prądu na tranzystorze VT1 ustawia prąd sterujący przepływający przez element Halla.

Do zasilania czujnika wymagane jest dwubiegunowe źródło napięcia stałego +/-15 V. Głównym odbiorcą jego energii jest uzwojenie II transformatora T1. W opisywanej konstrukcji uzwojenia są nawinięte na pierścień ferrytowy z zasilacza komputerowego. Uzwojenie II - 1000 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0.15 mm Na nim nawinięte jest uzwojenie 1 - 10 zwojów izolowanego drutu montażowego o przekroju 0,35 mm2. W pierścieniu wykonana jest szczelina powietrzna o długości 2 mm - jest ona równa grubości elementu Halla wklejonego w szczelinę.

Czujnik prądu elementu Halla
Rys.. 4

Należy zauważyć, że obwód magnetyczny nie musi być ferrytowy, może być wykonany z dowolnego materiału ferromagnetycznego Optymalne pole przekroju obwodu magnetycznego to 10...12 mm2. Nie należy dążyć do zwiększenia przekroju, co doprowadzi do zwiększenia długości zwojów uzwojenia kompensacyjnego, a w konsekwencji jego rezystancja Z tego samego powodu na uzwojenie kompensacyjne należy wybrać drut o największej możliwej średnicy.

Czujnik prądu elementu Halla
Rys.. 5

Wykonany czujnik pokazano na ryc. 4 i jego charakterystyka przenoszenia - na ryc. 5 Przyjęto go przy pomiarze prądu sinusoidalnego o częstotliwości 50 Hz. Wzdłuż osi wykresu wykreślono efektywne wartości prądu i napięcia, w urządzeniu nie było rezystora R4. co zapewniało przelicznik prądu na napięcie 1 V/A, stały w zakresie wartości mierzonego prądu 0,25...6 A.

Naruszenie liniowości charakterystyk przy niskim prądzie tłumaczy się tym, że wzmacniacz mocy na tranzystorach VT2 i VT3 działa w klasie B bez początkowego obciążenia. Przyczyną nieliniowości przy dużych wartościach prądu jest ograniczenie sygnału we wzmacniaczu operacyjnym K140UD7, w wyniku czego kształt prądu kompensującego nie odpowiada już kształtowi mierzonego i nie ma pełnej kompensacji strumieni magnetycznych w obwodzie magnetycznym.

Instalując ten sam rezystor R3 równolegle z rezystorem R4, można było uzyskać charakterystykę liniową przy pomiarze prądu do 10 A. Jednak współczynnik konwersji zmniejszył się do 0,5 V / A.

Autor: N. Salimov. Revda, obwód swierdłowski; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Probiotyki a ciąża 03.02.2018

Mleko z probiotykami pomaga uniknąć dwóch poważnych problemów, z którymi borykają się kobiety w ciąży od razu: są to przedwczesne porody i stan przedrzucawkowy (tak zwana postać późnej toksykozy w czasie ciąży, kiedy ciśnienie krwi bardzo wzrasta, a w moczu pojawia się białko).

Pracownicy Akademii Sahlgrenska na Uniwersytecie w Göteborgu wraz z kolegami z innych ośrodków badawczych w Szwecji i Norwegii przeanalizowali statystyki medyczne dotyczące około 70 XNUMX kobiet w ciąży, które uczestniczyły w długoterminowym badaniu medycznym. W ramach tego badania zapytano kobiety, jak się czuły, co jadły i co robiły przed zajściem w ciążę oraz na różnych etapach ciąży.

Mleko probiotyczne jest ogólnie bardzo popularne w Norwegii, około 23% kobiet twierdzi, że piło mleko probiotyczne przed ciążą, kolejne 38%, że piły je do trzynastego tygodnia, a kolejne 32%, że piło mleko probiotyczne w późnej ciąży. jest między trzynastym a trzydziestym tygodniem; średnia porcja to półtorej filiżanki dziennie.

Mlekowi towarzyszyło wyraźne dobroczynne działanie, ale wszystko zależało od etapu ciąży. Na przykład prawdopodobieństwo wystąpienia stanu przedrzucawkowego zmniejszyło się o 20%, ale tylko w przypadku przyjmowania probiotyków w późnej ciąży. Z drugiej strony szansa na przedwczesny poród (tj. przed 37-1 tygodniem) zmniejszyła się o 21% tylko wtedy, gdy pito mleko probiotyczne we wczesnej ciąży.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Yongnuo YN455 — bezlusterkowy aparat z systemem Android

▪ Sztuczna tęcza do paneli słonecznych

▪ Dżdżownice mogą zastąpić nawozy syntetyczne

▪ VL6180X - czujnik odległości, światła i gestów

▪ Przekształcenie metalu w dielektryk

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Słowa skrzydlate, jednostki frazeologiczne. Wybór artykułu

▪ artykuł Komplementujmy się. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto jest autorem mikroskopu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Koźlika. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Miniaturowy statecznik elektroniczny oparty na chipie IR51HD420 z jednostopniowym nagrzewaniem częstotliwościowym elektrod i konwencjonalnym układem zasilającym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Prostownik na trzy napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn