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霍尔电流传感器测量屏蔽缆线中的电流解析

               霍尔电流传感器测量屏蔽缆线中的电流解析

                                              ----江苏中霍传感科技有限公司

什么是屏蔽线?

定义:导体外部有导体包裹的导线叫屏蔽线,包裹的导体叫屏蔽层,一般为编织铜网或铜泊(铝),屏蔽层需要接地,外来的干扰信号可被该层导入大地。

作用:避免千扰信号进入内层,导体千扰同时降低传输信号的损耗。

结构: 

(普通) 绝缘层+屏蔽层+导线

(特殊) 绝缘层+屏蔽层+信号导线+屏蔽层接地导线

屏蔽线缆的原理:

屏蔽布线系统源于欧洲,它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层,利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,因而具有非常好的电磁兼容(EMC)特性。

电磁兼容(EMC)是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁千扰的能力,同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时又不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量( 如绞对),而会受到周围环境的影响。因为U/UTP (非屏蔽)周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC性能。

所以,要获得持久不变的平衡特性,只有一个解决方案:在所有芯线外加多-层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护,同时为U/UTP (非屏蔽)电缆人为的创造了-个平衡环境。从而形成我们现在所说的屏蔽线缆。

                                               屏蔽缆线的结构

电缆导体是由多股导线绞合而成,它与绝缘层之间易形成气隙,导体表面不光滑,会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的导体等电位,并与绝缘层良好接触,从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电。这一层屏蔽,又称内层屏蔽。

在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的绝缘层有良好接触,与金属护套等电位,从而避免在绝缘层与护套层之间发生局部放电这--层屏蔽称为外屏蔽。

闭环霍尔电流传感器的工作原理

闭环(磁平衡式)霍尔电流传感器也称补偿式传感器,即原边电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿,其补偿电流Is**的反映原边电流Ip,从而使霍尔器件(如HW-300B, HW-302B)处于检测零磁通的工作状态。

当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到霍尔器件上,所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通,从而 获得一个补偿电流Is。这一电流再通过多匝绕组产生磁场,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使霍尔器件的输出逐渐减小。当与 Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起到指示零磁通的作用,此时可以通过Is来测试Ip。当Ip变化时,平衡受到破坏,霍尔 器件有信号输出,即重复上述过程重新达到平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。一旦磁场失去平衡,霍尔器件(HW-300B,HW-302B)就有信号输出。经功率放大后,立即就有相 应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。

电力电缆中通过的电流比较大,电流周围会产生磁场,为不影响别的元件,使用屏蔽缆线可以将这种电磁干扰屏蔽在缆线内。

使用霍尔电流传感器测量屏蔽缆线电流时应注意:

1、 屏蔽电缆为单层屏蔽,还是双层(多层)。

2、 是铝箔、锡箔屏蔽层,还是铜网屏蔽层,又或者是其他材料。

3、 一般来说,铝箔、锡箔屏蔽层,铜网屏蔽层,对于霍尔电流传感器测量屏蔽缆线中的电流是没有任何影响的。

4、 自测方法:如果不能确定屏蔽层材料,可以拿磁铁放在缆线外层,如果有吸附力,则不适合使用霍尔电流传感器来测量缆线中的电流。

总的来说,缆线的屏蔽层如果不导磁,则对测量没影响,如果屏蔽层导磁,传感器则无法准确测量导线中的电流。

5、 如果还是有疑问,可以直接联系我公司,寄线材实物,通过测试来确定具体情况,

江苏中霍传感科技有限公司技术部


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