FMCC GROUP
Компоненты и технические решения для силовой электроники
Руководство по расчету датчиков напряжения EM010 по технологии эффекта Холла замкнутого контура
Величина «е» при биполярном питании датчика
Схематичная диаграмма вторичной цепи
2 - Измерение (вторичная цепь датчика)
на примере датчика ЕМ010 без первичного сопротивления (ЕМ010ВВ FHP1H)
2.1 - Какое потребуется нагрузочное сопротивление (RM), чтобы получить измеряемый сигнал 10В (VM=10B), если ток IP=12мА (пиковый)?
1 - Напоминание ключевых элементов (замкнутый контур (эффект холла)
| Формулы: | Аббревиатуры | |
 | NP x IP = NS x IS VA = e + VS + VM VS = RS x IS VM = RM x IS R = RE + RP R = UP / IP | NP : число витков первичной обмотки UP : первичное напряжение IP : первичный ток IPN : номинальный первичный ток NS : число витков вторичной обмотки IS : выходной вторичный ток VA : напряжение питания e : падение напряжения в выходных транзисторах(и в защитных диодах, если подобное имеет место) VS : падение напряжения во вторичной обмотке VM : измеряемое напряжение RS : сопротивление вторичной обмотк RM : измерительное сопротивление RE : внешнее сопротивление последовательно с первичной цепью датчика напряжения RP : внутреннее сопротивление первичной обмотки |
Величина «е» при биполярном питании датчика
| Датчик | EM100 |
| Напряжение "e" | 1,5 V |
Схематичная диаграмма вторичной цепи
2 - Измерение (вторичная цепь датчика)
на примере датчика ЕМ010 без первичного сопротивления (ЕМ010ВВ FHP1H)
| NP/NS | =10000/2000 |
| IPN | =10мA |
| RP | = 1500Ом (при +25°C) |
| RS | =60Ω (при +70°C) |
| IS | = 50мA (при IPN) |
| e | =1,5В |
2.1 - Какое потребуется нагрузочное сопротивление (RM), чтобы получить измеряемый сигнал 10В (VM=10B), если ток IP=12мА (пиковый)?
| IS = (NP / NS) x IP | = (10000 / 2000) x 0,012 | = 0,060A пиковое |
| RM = VM / IS | = 10 / 0,060 | = 166,67Ом |
Мы должны проверить, что датчик может измерить эти IP = 12mA пиковое.
:VA ≥ e + VS + VM
Если VA = ±15В (±5%), тогда мы должны проверить, что
15 x 0,95 ≥ 1.5 + (60 x 0,060) + 10 что неверно, когда 14,25В< 15,10В
Поэтому напряжение питания должно быть больше либо равно 15.10В. Выбираем ±24В (±5%).
Проверяем, что 24 x 0.95 > 15.10В.
Заключение:
Датчик EM010BBFHP1H может измерять пик 12 мА при следующих условиях:
VA = ±24В (±5%)
RM = 166,67Ом
Чтобы получить сигнал в 10В при пике 12мА (VM = 10В при IP = 12 мA)
Замечание: пик 12мА не должен быть продолжительным. По вопросам, связанным с особыми требованиями, обращайтесь к дистрибьюторам.
2.2 - Последовательность расчета, если требуемый сигнал только 5V(VM = 5V)?
Также как и для датчиков тока, если требуемое измеряемое напряжение уменьшено, осторожно проверьте, что напряжение питания ±15В (±5%) %), используемое в этом примере, достаточно для получения:.
15 x 0.95 > 1.5 + (60 x 0.060) + 5 что выполняется 14.25В > 10.10
2.3 - Каков максимальный ток, который может измерить датчик EM010BBFHPH в следующих условиях?
Датчики по технологии эффекта Холла замкнутого контура чрезвычайно чувствителен к температурным условиям. Обычно датчик напряжения может выдержать следующие отключения первичного тока:
● до 110% номинального первичного тока: возможна продолжительная перегрузка
● до 125% номинального первичного тока: возможна перегрузка 3 мин/час
● до 150% номинального первичного тока: возможна перегрузка 50 сек/час
Во всех этих случаях мы рекомендуем Вам обращаться к дистрибьюторам для получения подробной информации по этому вопросу.
2.4 - Какое влияние оказывает окружающая температура на параметры датчика?
Также как и для датчиков тока, если максимальная рабочая температура датчика уменьшена, измеряемый первичный ток датчика напряжения увеличивается. Температурный режим датчика обсуждается заранее.
2.5 - Какое влияние оказывает витковый коэффициент на параметры датчика?
Для датчиков напряжения по технологии замкнутого контура (эффект Холла) витковый коэффициент имеет значительное влияние на работу датчика:
● величина выходного тока
● температурный режим
● максимальная частота измеряемого напряжения
Обычно витковый коэффициент ниже, более важен выходной ток и более высокое напряжение. Температурный режим датчика обсуждается заранее.
2.6 - Какое влияние оказывает напряжение питания на параметры датчика?
Обычно, чем выше напряжение питания, тем более значителен измеряемый ток и более высокое измеряемое напряжение. Температурный режим датчика определяется заранее.
NB: для расчетов при униполярном напряжении питания (0...+24В), обращайтесь к дистрибьюторам..
3 - Расчет первичной цепи датчика
На примере датчика Е010 без первичного сопротивления (EM010BBFHP1N
| NP/NS | =1000/2000 |
| IPN | =10мA |
| RP | = 1500Ом (при +25°C) |
| RS | = 60Ом (при +70°C) |
| IS | = 50мA (при IPN) |
| e | = 1,5В |
3.1 - Какое первичное сопротивление RE необходимо последовательно подключить с датчиком для получения первичного тока IP = 12мА, если первичное напряжение UP = 1500В?
| R = RE + RP and R = UP / IP | поэтому RE = (UP / IP) - RP |
| RE = (1500 / 0,012) - 1500 | i.e. RE = 123,50kОм |
3.2 - Какая мощность необходима при добавлении первичного сопротивления RE последовательно с датчиком?
Возьмем те же условия, как и в пункте 3.1 (см. выше).
PRE мощность, рассеянная в сопротивлении RE.
PRE = RE x IP2 = 123 500 x 0,0122 = 17,8Вт
Для надежности выбираем сопротивление с номинальной мощность, по крайней мере в 5 раз больше рассчитанной,т.е. ? 90 Вт.
3.3 - Какое влияние оказывает температура на определение первичного сопротивления Re, последовательно соединенного с датчиком?
Возьмем те же условия как и в пункте 3.1 (см. выше).
Окружающая температура может изменять сопротивление первичной обмотки в тех случаях, если рабочая температура датчика 50°C, то тогда для:
RP = 1500Ом при +25°C имеем 1642Ом при +50°C.
Пересчитав с RP = 1642Ом, получаем RE = 123.36кОм, т.е. разница 0.1%.
Окружающая температура мало влияет на расчет первичного сопротивления.