电流采样(分流器与霍尔传感器)

news2024/9/8 10:59:15

在对于电信号采集的设计中,其中对电流信号的采集是非常常见的,根据电流信号的属性,如信号大小、信号周期等因素,以及采样的需求指标不一样,往往需要选择不同的采样方式进行采样。

下面主要介绍分流器和霍尔元件采样电流。

目录

1、分流器

1.1分流器原理

1.2分流器的接法

1.3注意事项

1.4硬件设计

2、霍尔传感器

2.1霍尔简介

2.2实物图

3、总结


1、分流器

1.1分流器原理

分流器主要用于测量较大直流电流,常见的分流器都是75mV,常用于直流屏、励磁柜等直流电流的监测使用。

FL-2为型号,精度为0.5,100A 75mV

分流器实际是一个阻值很小的可以通过大电流的电阻,当电流流过分流器时,在它的两端就会产生一个毫伏级的直流电压信号,使并接在该分流器两端的直流电流表指针摆动,该读数就是该直流电路中的电流值。

注意:分流器电阻上可能有不止一个的缺口,这是生产厂为精确校准电阻而故意割掉的,并不是有缺陷的次品。厂家生产分流器时,会将电阻值设计的偏小一点,在用高精度电阻测量仪进行校准时,割一些小缺口,逐步增加电阻,直至逼近标准值。

1.2分流器的接法

接法如下:

如图所示,分流器大端子接主回路,2个小端子接测量仪表。

分流器的测量原理就是压降,比如用万用表直流电压档,测量2个小端子的直流电压,假如测量值为30mV,那么根据Ue/Ie=U/I,即75mV/100A=30mV/I,所以I的实际电流就是40A。此方法可以配合钳形电流表测试分流器精度和好坏。

 选型流程:

确定直流负荷→选择合适量程的分流器→选择对应的仪表

 分流器与磁电式指针电流表配合使用时,信号连接线应该是与电流表配套的一对定阻值导线;分流器取样电压如果作为数字仪表输入信号,则用普通导线即可,如果数字仪表量程可调,也需要选择与分流器参数一致的。

1.3注意事项

1、分流器一次回路的电缆(或铜排)与分流器连接处不允许有人为的接触电阻,二次电压的取样点不能从非取样点取样。

2、两个小螺丝接入仪表信号输入端,应注意信号的极性,电流流入分流器的那端为正极,接仪表信号输入端的正输入端;电流流出分流器的那端为负极,接仪表信号输入端的负输入端。

3、实际使用的电流(长时间)建议不超过额定电流的80%。

1.4硬件设计

分流器就是采用锰铜材料制作的一个小电阻,该电阻用于电流信号的取样,当通过将电流时,会在两端产生的压降,一般在额定输入时一般标准化为75MV,压降信号就可以作为采样小信号通过放大电路等处理之后送入ADC、计量芯片等器件进行采样。

 分流器硬件设计流程:

分流器正确串联接入电流中→放大电路(NSI1200放大8倍)→运算放大器→主控芯片ADC采样

2、霍尔传感器

2.1霍尔简介

霍尔效应霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

简单原理如图1所示,半导体薄片两端通以控制电流I,垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,d为半导体材料的厚度,k为霍尔常数,它与半导体材质有关,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH的霍尔电压,它们之间的关系为

图片

图片

霍尔元件根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

霍尔传感器霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上,称之为霍尔传感器。

2.2实物图

霍尔传感器也称为霍尔集成电路,其外形较小,简单图示如下图2所示,是其中一种型号的外形图:一种是小的元器件(主要包括电源+,电源-(地),输出电压),一种是测量大电流的霍尔,主要也是接入3根线(主要包括电源+,电源-(地),输出电压)。

电流采样,在设计上主要表现在硬件上,但是BMS软件应该做好相应的数据转换、数据保护等等,保证车辆的正常使用。

在我们进行电流传感器相关软件设计时候,首先要分析传感器的datasheet,如下是某款电流传感器的部分参数:

图片

      我们需要重点关注的:量程(确定测量电流的范围)、供电电压(供电)、基准电压(确定0电流电压点)、精度(确定电压与电流的对应关系)、计算公式(换算关系)。这些是基本关注的点,但是具体情况,还需要根据具体传感器的要求进行添加相应的计算和控制逻辑。

3、总结

在新能源汽车中,电流采样的器件有分流器和霍尔传感器,分流器虽然成本相对低很多,但是其精度慢慢的无法满足现在相关计算的需求,除非控制成本,不然很少会使用到量产产品中,目前大部分使用霍尔传感器,根据场景使用,选择不同精度标准。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器的工作基础是霍尔效应,是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。

 在新能源汽车当中,电流检测是一项重要的数据输入,是很多计算模块的数据基础,它的准确性一定程度上可以代表这整车电池相关的精度,所以很多厂家都会在设计之初就确定好使用高精度霍尔传感器作为电流采样器件。我们做软件的只要保证在保护和相关转换方面做到位,就可以保证产品正常运行。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1703659.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【漏洞复现】号卡极团分销管理系统 ue_serve.php 任意文件上传漏洞

0x01 产品简介 号卡极团分销 管理系统,同步对接多平台,同步订单信息,支持敢探号一键上架,首页多套U|商品下单页多套模板,订单查询支持实时物流信息、支持代理商自定义域名、泛域名绑定,内置敢探号、172平台…

写好的文章怎样联系媒体投稿?

作为单位信息宣传的桥梁,我肩负着将单位的每一次活动、每一项成就转化为社会认可与赞美的重任。初涉此职,我满腔热血,以为凭借扎实的文字功底与不懈的努力,便能在各大媒体平台上为单位赢得一席之地。然而,现实很快就给了我一记响亮的耳光。 我最初采取的是最直接的方式——邮箱…

win10/win11 优先调用大核的电源计划性能设置

前言 大小核,即Intel 12代开始的P-core(性能核,一般叫大核)和E-core(能效核,一般叫小核)异核架构。说下个人理解,就是英特尔为了增加cpu性能,但是又因为架构和功耗的限制…

微信小程序上传包过大的最全解决方案!

微信小程序的发布大小限制是2MB。然而一个程序怎么能这么小? 介绍一下项目中的经验。 新项目 如果是刚开始做的新项目,一定确定好自己要用的Ui框架,而且确定之后,千万不要引入别的,否则占大小!&#xff0…

人类行为验证处理方案 —— 脱离UI组件库实现登录、注册+表单校验

目录 01: 构建登录模块基础UI结构 02: 表单校验实现原理与方案分析 表单校验的实现原理 自定义表单校验方案分析 文章中的方案实现 03: 基于 vee-validate 实现普适的表单校验 04: 什么是人类行为验证?它的目的、实现原理、构建方案分别是什么&am…

three.js官方案例webgl_loader_fbx.html学习

目录 1.1 添加库引入 1.2 添加必要的组件scene,camera,webrenderer等 1.3 模型加载 1.4 半球光 1.5 动画 1.6 换个自己的fbx模型 1.7 fbx模型和fbx动画关联 1.7 html脚本全部如下 1.8 fbx.js全部脚本如下 1.1 添加库引入 import * as THREE from three; import Stats …

AI重塑了我的工作流

阅读内容 Inhai: Agentic Workflow:AI 重塑了我的工作流 4 种主要的 Agentic Workflow 设计模式 Reflection(反思):让 Agent 审视和修正自己生成的输出。 举例:如果有两个 Agent:一个负责 Coding&#…

【加密与解密(第四版)】第十二章笔记

第十二章 注入技术 12.1 DLL注入方法 在通常情况下,程序加载 DLL的时机主要有以下3个:一是在进程创建阶段加载输入表中的DLL,即俗称的“静态输人”;二是通过调用 LoadLibrary(Ex)主动加载,称为“动态加载”;三是由于系…

实现UI显示在最上面的功能

同学们肯定遇到过UI被遮挡的情况,那如何让UI显示在最前面呢,先看效果 原理:UI的排序方式是和unityHierarchy窗口的层级顺序有关的,排序在下就越后显示,所以按照这个理论,当我们鼠标指到UI的时候把层级设置到最下层就好…

小猪APP分发:一站式免费应用推广的理想平台

在日益拥挤的移动应用市场中,对于独立开发者和新兴应用而言,找到一个高效且成本效益高的分发渠道至关重要。这正是小猪APP分发平台www.appzhu.cn脱颖而出的原因,它不仅提供了一个全面的解决方案,帮助开发者免费推广他们的应用程序…

宠物空气净化器终极PK,霍尼韦尔、小米、希喂哪款去浮毛最厉害?

宠物毛发和浮毛问题几乎困扰着每一个热爱动物的家庭。宠物的毛发不仅会附着在家具、地毯和衣物上,还可能引起过敏反应,特别是对于那些对宠物毛发敏感的人来说。此外,宠物毛发还可能携带细菌和尘螨,进一步影响家庭环境的清洁和健康…

【讲解下Web前端三大主流的框架】

🎥博主:程序员不想YY啊 💫CSDN优质创作者,CSDN实力新星,CSDN博客专家 🤗点赞🎈收藏⭐再看💫养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益,如有不足之处,欢迎在评论区提出…

STM32系列(HAL库)——F103C8T6通过HC-SR04超声波模块实现测距

一、模块资料 (1)模块简介 超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。HC-SRO4是一款尺寸完全兼容老版本,增加UART和IIC功能的开放式超声波测距模块,默认条件下,软件…

【简单介绍下容器是什么?】

🎥博主:程序员不想YY啊 💫CSDN优质创作者,CSDN实力新星,CSDN博客专家 🤗点赞🎈收藏⭐再看💫养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益,如有不足之处,欢迎在评论区提出…

001.数据分析_NumPy

我 的 个 人 主 页:👉👉 失心疯的个人主页 👈👈 入 门 教 程 推 荐 :👉👉 Python零基础入门教程合集 👈👈 虚 拟 环 境 搭 建 :👉&…

如何根据系统的业务场景需求定制自己的线程池?

如何根据系统的业务场景需求定制自己的线程池? 1、背景2、生产中应当如何使用线程池才比较合理呢?2.1、指定线程数量2.2、选择合适的工作队列2.3、自定义线程工厂2.4、选择合适的拒绝策略3、自定义线程池代码案例1、背景 线程池有那么多的参数和类型,在实际的开发中,我们应…

【安装】VMware虚拟机安装windows操作系统,VM的相关操作

目录 引出报错:press any key to boot form cd激活调整显示 在VMware上新建虚拟机,并安装Windows1、新建虚拟机2、装载 ISO 镜像3、安装Windows server 20164、开机初始化 虚拟机操作1、虚拟机基本操作2、虚拟机快照3、虚拟机克隆4、VMware Tools 总结 引…

2024.5.22 关于 SpringCloud —— Nacos 配置管理

目录 Nacos 配置统一管理 Nacos 配置热部署 Nacos 多环境配置共享 配置优先级 Nacos 配置统一管理 实例理解 我们想要利用 Nacos 在 user-service 的 application.yml 配置文件中新增配置项此处我们将新增配置日期格式为 yyyy-MM-dd HH:mm:ss下图为新增 Nacos 配置统一管理…

Latex公式编辑:在矩阵内画横线与竖线

在LaTeX中,要在矩阵内绘制横线和竖线,我们通常使用array或matrix环境,并结合\hline(用于横线)和|(用于竖线)来实现。但需要注意的是,\hline通常用于表格环境中。 LaTeX中绘制分块矩阵…

jQuery事件导读+其它方法

jQuery 事件导读一、事件注册二、事件处理1.内容2.例子,微博绑定事件3.off解绑事件4.自动触发事件 三、事件对象 其他方法一、拷贝对象二、多库共存三、插件 事件导读 一、事件注册 单个事件叫注册,多个事件叫处理 二、事件处理 1.内容 2.例子&#…