LEM闭环电流传感器是由以下几大部分组成
点击次数：21 更新时间：2025-04-26
LEM闭环电流传感器是一种高性能的电流测量设备，其工作原理基于磁场平衡式。具体来说，当主电流回路中有一大电流流过时，会在导体周围产生一个强磁场。这个磁场被聚磁环聚集，并作用于霍尔器件上，使其产生一个信号输出。这个信号经过放大器放大后，被输入到功率放大器中，从而改变功率管的导通压降，进而获得一个补偿电流。这个补偿电流通过多匝绕组产生一个磁场，这个磁场与主电流产生的磁场方向相反，从而补偿了原来的磁场，使霍尔器件输出的信号逐渐减小。
1、磁芯：通常采用高磁导率的软磁材料制成，如环形铁芯等。其作用是增强磁场，将一次侧电流产生的磁场集中在磁路中，提高磁场强度和传感器的灵敏度，同时为霍尔元件提供稳定的磁场环境，使霍尔元件能够更准确地感应磁场变化。
2、霍尔元件：是传感器的核心部件，一般由半导体材料制成。当有磁场作用于霍尔元件时，会在其内部产生霍尔电势，该电势与磁场强度成正比。通过检测霍尔电势的大小，就可以间接测量出磁场的强度，进而推算出被测电流的大小。
3、放大电路：由于霍尔元件产生的霍尔电势信号通常比较微弱，需要进行放大处理。放大电路可以将微弱的霍尔电压信号放大到合适的幅度，以便后续的处理和转换。
4、积分调节电路：在闭环系统中，积分调节电路用于对放大后的霍尔电压信号进行积分运算，将误差信号转换为相应的控制信号，以调整补偿线圈中的电流，实现磁场的自动平衡。
5、PWM波产生电路：根据积分调节电路输出的控制信号，产生相应占空比的脉冲宽度调制（PWM）信号。PWM信号的频率和占空比决定了功率放大电路的输出状态，从而控制补偿线圈中的电流大小和方向。
6、功率放大电路：接收PWM波产生电路输出的PWM信号，并将其转换为具有足够功率的电压或电流信号，驱动补偿线圈产生补偿电流，以抵消一次侧电流产生的磁场，实现闭环控制。
7、反馈电路：将补偿线圈产生的磁场反馈到磁路中，与一次侧电流产生的磁场进行比较，形成闭环控制系统。通过不断地调整补偿电流，使磁芯中的磁场始终保持为零或接近零，从而提高传感器的测量精度和线性度。
8、输出接口：用于将传感器测量得到的电流信号转换为标准的电压或电流输出形式，以便与其他电子设备或控制系统进行连接和数据传输。常见的输出接口包括模拟输出接口（如0-5V、0-10V电压输出或4-20mA电流输出）和数字输出接口（如SPI、I²C等）。
9、外壳和连接器：外壳起到保护传感器内部元件免受外界环境影响的作用，同时也为传感器提供了机械支撑和安装方式。连接器则用于实现传感器与其他设备之间的电气连接，确保信号传输的可靠性和稳定性。
