非接触式电流传感器,[韦克威],TMR隧道磁阻技术

电流传感器经常用于为自动化控制系统提供必要的信息，并作为继电器逻辑方案中的主要控制器。两种最常见的类型是电流传感器和电流开关。

电流传感器将监视的电流转换为成比例的AC或DC电压或毫安信号。这些小型设备具有极低的插入阻抗。电感式传感器是两线制，自供电（0-5 VDC或0-10 VDC输出）或环路供电（4-20mA输出）的仪表，因此更易于安装。霍尔效应传感器通常是四线设备，需要单独的电源。由于这两种类型都可以直接连接到数据系统和显示设备，因此它们是监视电动机，泵，输送机，机床以及任何需要在大范围电流中进行模拟表示的电气负载的理想选择。

变频驱动器（VFD）通过改进的电动机速度调节来节省能量并改善运动控制。可控硅整流器（SCR）通过最小化热循环来延长加热器寿命。开关电源是小型，高效且紧凑的设备，可以轻松地与各种电动设备集成在一起。所有这三种技术均基于高速开关，这会使交流正弦波失真。了解电流测量的两种主要方法可以帮助您为这些苛刻的应用指定合适的设备。

大多数电流传感器属于平均响应型，对正弦波进行整流和滤波以获得平均峰值安培数。为了计算纯正弦波的RMS电流，传感器只需将峰值电流除以2的平方根（1.1414）。该方法以适中的成本提供了快速响应（100·200 ms），但仅适用于纯正弦波（见图2）。

典型的VFD或SCR的输出波形不是纯正弦波。模拟波可以表现出比平均电流大几倍的峰值，并且它们的相对大小会随载波和输出频率而变化。在这些应用中，平均响应换能器在20 Hz时可能是准确的，但在30 Hz时为10％高，而在40 Hz时为10％低。平均响应换能器根本无法提供这些失真波形的准确测量值。

只有真正的RMS测量才能准确测量VFD，SCR，电子镇流器，开关电源输入和其他非线性负载上的非正弦波形。True RMS仪器可测量任何电流或电压波形的功率或发热量。这样可以将非常不同的波形相互比较，并与等效的DC（加热）值进行比较。

真正的RMS测量始于对输入波形进行平方运算以对信号进行数学校正。下一步是将一段时间内的波平均并计算平方根。输出是波的真实功率（发热量）（请参见图3）。

如何确定您是否拥有真正的RMS传感器？如果产品规格或数据表将输出描述为“正弦波形的真RMS”，则您将拥有一个平均响应的传感器和一个聪明的规格编写器。真正的RMS传感器规格将在数据表中描述为“所有波形的真正RMS”和“准确测量VFD或SCR”。真正的RMS传感器通常提供比平均响应传感器（400·800 ms）更慢的响应，并且可能比平均响应传感器的成本高30％·50％。

大多数电流传感器都具有实心或分芯配置，以方便安装。典型的传感器使用现场可调的电位计。更先进的设备具有跳线可选范围，消除了校准工作。典型的传感器范围是0–2 A至0–2000 A，孔径为0.5英寸至> 3英寸（12–76毫米）。

电流开关。电流操作开关专为监视和切换交流和直流电路而设计，集成了电流检测和信号调节功能以及极限报警功能。当由极限警报感测到的电流水平超过用户可选的阈值时，开关输出被激活。电感电流开关通常具有固态输出开关。它们是自供电的，因此是翻新，翻新和临时监控的不错选择（见图1）。霍尔效应电流开关具有固态或继电器输出。它们的高功率要求妨碍了自供电设计，而单独的电源要求则增加了其安装成本。

某些电流开关出厂时带有固定的设定点。较新的设计通过电位计和LED或LCD反馈提供可现场调节的设定点。它们的设定点范围为0-5 A至0-2000A。对于继电器逻辑系统，开关应配备积分延时，以允许启动浪涌和瞬时下垂或骤升。