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霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流解析

霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流解析

----江蘇中霍傳感科技有限公司

什么是屏蔽線(xiàn)?

定義:導體外部有導體包裹的導線(xiàn)叫屏蔽線(xiàn)，包裹的導體叫屏蔽層，一般為編織銅網(wǎng)或銅泊(鋁)，屏蔽層需要接地，外來(lái)的干擾信號可被該層導入大地。

作用:避免千擾信號進(jìn)入內層，導體千擾同時(shí)降低傳輸信號的損耗。

結構:

(普通) 絕緣層+屏蔽層+導線(xiàn)

(特殊) 絕緣層+屏蔽層+信號導線(xiàn)+屏蔽層接地導線(xiàn)

屏蔽線(xiàn)纜的原理:

屏蔽布線(xiàn)系統源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線(xiàn)系統的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實(shí)現防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統綜合利用了雙絞線(xiàn)的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。

電磁兼容(EMC)是指電子設備或網(wǎng)絡(luò )系統具有一定的抵抗電磁千擾的能力，同時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射。也就是說(shuō)，要求該設備或網(wǎng)絡(luò )系統能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時(shí)又不能輻射過(guò)量的電磁波干擾周?chē)渌O備及網(wǎng)絡(luò )的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量( 如絞對)，而會(huì )受到周?chē)h(huán)境的影響。因為U/UTP (非屏蔽)周?chē)慕饘?、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì )破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。

所以，要獲得持久不變的平衡特性，只有一個(gè)解決方案:在所有芯線(xiàn)外加多-層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線(xiàn)增加了保護，同時(shí)為U/UTP (非屏蔽)電纜人為的創(chuàng )造了-個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現在所說(shuō)的屏蔽線(xiàn)纜。

屏蔽纜線(xiàn)的結構

電纜導體是由多股導線(xiàn)絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導體表面不光滑，會(huì )造成電場(chǎng)集中。在導體表面加一層半導電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導體等電位，并與絕緣層良好接觸，從而避免在導體與絕緣層之間發(fā)生局部放電。這一層屏蔽，又稱(chēng)內層屏蔽。

在絕緣層表面加一層半導電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸，與金屬護套等電位，從而避免在絕緣層與護套層之間發(fā)生局部放電這--層屏蔽稱(chēng)為外屏蔽。

閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理

閉環(huán)（磁平衡式）霍爾電流傳感器也稱(chēng)補償式傳感器，即原邊電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)一個(gè)次級線(xiàn)圈電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行補償，其補償電流Is**的反映原邊電流Ip，從而使霍爾器件（如HW-300B, HW-302B）處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。

當主回路有一電流通過(guò)時(shí)，在導線(xiàn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)被磁環(huán)聚集并感應到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號輸出用于驅動(dòng)功率管并使其導通，從而獲得一個(gè)補償電流Is。這一電流再通過(guò)多匝繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與被測電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)正好相反，因而補償了原來(lái)的磁場(chǎng)，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與 Ip與匝數相乘所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相等時(shí)，Is不再增加，這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過(guò)Is來(lái)測試Ip。當Ip變化時(shí)，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸出，即重復上述過(guò)程重新達到平衡。被測電流的任何變化都會(huì )破壞這一平衡。一旦磁場(chǎng)失去平衡，霍爾器件（HW-300B,HW-302B）就有信號輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相應的電流流過(guò)次級繞組以對失衡的磁場(chǎng)進(jìn)行補償。

電力電纜中通過(guò)的電流比較大，電流周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，為不影響別的元件，使用屏蔽纜線(xiàn)可以將這種電磁干擾屏蔽在纜線(xiàn)內。

使用霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)電流時(shí)應注意：

1、屏蔽電纜為單層屏蔽，還是雙層（多層）。

2、是鋁箔、錫箔屏蔽層，還是銅網(wǎng)屏蔽層，又或者是其他材料。

3、一般來(lái)說(shuō)，鋁箔、錫箔屏蔽層，銅網(wǎng)屏蔽層，對于霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線(xiàn)中的電流是沒(méi)有任何影響的。

4、自測方法：如果不能確定屏蔽層材料，可以拿磁鐵放在纜線(xiàn)外層，如果有吸附力，則不適合使用霍爾電流傳感器來(lái)測量纜線(xiàn)中的電流。

總的來(lái)說(shuō)，纜線(xiàn)的屏蔽層如果不導磁，則對測量沒(méi)影響，如果屏蔽層導磁，傳感器則無(wú)法準確測量導線(xiàn)中的電流。

5、如果還是有疑問(wèn)，可以直接聯(lián)系我公司，寄線(xiàn)材實(shí)物，通過(guò)測試來(lái)確定具體情況，

江蘇中霍傳感科技有限公司技術(shù)部

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