LEM电压传感器其主要组成部分包括以下几个核心部分
点击次数:29 更新时间:2025-09-26
LEM电压传感器是一种利用霍尔效应,将原边电压通过外置或内置电阻,将电流在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流chan生的磁场被气隙中的霍尔元件到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。
1、一次侧
输入端子或母线接口:用于连接被测高压电路。根据型号不同,可以是螺钉端子、PCB引脚或直接穿接的母线/导体。
一次绕组(Primary Winding):在部分闭环(补偿式)传感器中,被测电压通过一个高阻抗电阻转换为一次电流,该电流流经一次绕组,在磁芯中产生与被测电压成正比的磁场。
2、磁路系统
高导磁率磁芯:通常由纳米晶、铁氧体或硅钢等软磁材料制成,用于集中和引导一次侧电流产生的磁通,形成闭合磁路,提高测量灵敏度和抗干扰能力。
气隙(Air Gap):在磁芯中预留微小气隙,用于放置霍尔元件或磁通门探头,同时防止磁芯饱和。
3、传感元件
霍尔元件(Hall Sensor):位于磁芯气隙中,是开环式传感器的核心。它检测磁芯中由一次电流产生的磁场强度,并输出一个与磁场成正比的微小电压信号。
磁通门探头(Fluxgate Probe):用于高精度闭环传感器。它能检测极微弱的磁场变化,提供更高的精度和稳定性。
4、二次侧
信号调理电路:
前置放大器:放大霍尔元件或磁通门输出的微弱信号。
补偿线圈驱动电路(闭环传感器):生成一个与一次磁场相反的补偿电流,通过二次绕组产生反向磁通,使磁芯中净磁通为零,实现高线性度。
调制/解调电路(磁通门传感器):用于激励和解调磁通门信号。
二次绕组(Secondary Winding):在闭环传感器中,承载补偿电流,产生抵消磁场。
输出级电路:将处理后的信号转换为标准的模拟或数字输出信号。
5、电源模块
隔离电源:为传感器内部的电子电路(特别是二次侧)提供工作电源(如±15V、+5V)。该电源与一次侧完q电气隔离,确保安全。
6、输出接口
输出端子:提供标准的电压(如±5V、0-5V)、电流(如4-20mA、0-20mA)或数字信号(如SPI、I²C)输出,连接至PLC、控制器或数据采集系统。
7、绝缘与外壳
绝缘材料:在一次侧和二次侧之间填充高性能绝缘材料(如环氧树脂),确保达到数千伏的电气隔离强度,满足安全标准。
外壳(Housing):由阻燃工程塑料或金属制成,保护内部元件,提供机械支撑,并具备一定的防尘防水能力(如IP等级)。