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        霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流解析

                       霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流解析

                                                      ----江蘇中霍傳感科技有限公司

        什么是屏蔽線?

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

        作用:避免千擾信號進入內層,導體千擾同時降低傳輸信號的損耗。

        結構: 

        (普通) 絕緣層+屏蔽層+導線

        (特殊) 絕緣層+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線

        屏蔽線纜的原理:

        屏蔽布線系統源于歐洲,它是在普通非屏蔽布線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)是指電子設備或網絡系統具有一定的抵抗電磁千擾的能力,同時不能產生過量的電磁輻射。也就是說,要求該設備或網絡系統能夠在比較惡劣的電磁環境中正常工作,同時又不能輻射過量的電磁波干擾周圍其它設備及網絡的正常工作。

        U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質量( 如絞對),而會受到周圍環境的影響。因為U/UTP (非屏蔽)周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會破壞其平衡特性,從而降低EMC性能。

        所以,要獲得持久不變的平衡特性,只有一個解決方案:在所有芯線外加多-層鋁箔進行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護,同時為U/UTP (非屏蔽)電纜人為的創造了-個平衡環境。從而形成我們現在所說的屏蔽線纜。

                                                       屏蔽纜線的結構

        電纜導體是由多股導線絞合而成,它與絕緣層之間易形成氣隙,導體表面不光滑,會造成電場集中。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生局部放電。這一層屏蔽,又稱內層屏蔽。

        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生局部放電這--層屏蔽稱為外屏蔽。

        閉環霍爾電流傳感器的工作原理

        閉環(磁平衡式)霍爾電流傳感器也稱補償式傳感器,即原邊電流Ip在聚磁環處所產生的磁場通過一個次級線圈電流所產生的磁場進行補償,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。

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

        電力電纜中通過的電流比較大,電流周圍會產生磁場,為不影響別的元件,使用屏蔽纜線可以將這種電磁干擾屏蔽在纜線內。

        使用霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線電流時應注意:

        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,還是銅網屏蔽層,又或者是其他材料。

        3、 一般來說,鋁箔、錫箔屏蔽層,銅網屏蔽層,對于霍爾電流傳感器測量屏蔽纜線中的電流是沒有任何影響的。

        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外層,如果有吸附力,則不適合使用霍爾電流傳感器來測量纜線中的電流。

        總的來說,纜線的屏蔽層如果不導磁,則對測量沒影響,如果屏蔽層導磁,傳感器則無法準確測量導線中的電流。

        5、 如果還是有疑問,可以直接聯系我公司,寄線材實物,通過測試來確定具體情況,

        江蘇中霍傳感科技有限公司技術部


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