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高精度電流傳感器微電流檢測(cè)突破進(jìn)展

深圳航智 ? 2021-09-17 16:09 ? 次閱讀
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航智微電流檢測(cè)技術(shù)研究再次取得突破性進(jìn)展,我司高精度電流傳感器,目前的最小辨識(shí)度可以達(dá)到10uA,對(duì)于100uA的微小電流可以準(zhǔn)確進(jìn)行識(shí)別,可以在不破壞被測(cè)電流線的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)微小電流的高精度隔離測(cè)量。這標(biāo)志著,航智的微電流檢測(cè)技術(shù),達(dá)到全球先進(jìn)水平。

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一、測(cè)試設(shè)備:
高穩(wěn)定性直流電源一臺(tái)、高穩(wěn)定性交流電源一臺(tái)、、示波器一臺(tái),六位半萬(wàn)用表Agilent 34461A 一臺(tái);100歐大功率電阻。

二、被測(cè)設(shè)備:
航智10mA級(jí)高精度電流傳感器一個(gè),傳感器標(biāo)定為20mA輸入,2V輸出。

三、測(cè)試方法:
通過(guò)高穩(wěn)定性電源輸出被測(cè)電流,該被測(cè)電流穿過(guò)航智電流電流傳感器的圓孔(孔徑26mm),被測(cè)電流流過(guò)六位半萬(wàn)用表Agilent 34461A的來(lái)測(cè)量被測(cè)電流幅值,同時(shí)在被測(cè)電流回路中串聯(lián)一個(gè)100歐的采樣電阻,通過(guò)示波器來(lái)觀察該采樣電阻上的電壓波形。
傳感器的輸出電壓信號(hào)也接入到示波器中,通過(guò)示波器來(lái)觀察傳感器的輸入電流信號(hào)和輸出電壓信號(hào)之間的關(guān)系。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)輸入交流50HZ,1000HZ微小電流以及輸入直流微小電流進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試環(huán)境及測(cè)試結(jié)果如下。

poYBAGFEP5yAcaCEAAb0W1TaQY0770.png圖1 測(cè)試實(shí)驗(yàn)環(huán)境展示

四、交流小電流測(cè)試波形
在示波器中各波形分別代表如下含義:
示波器通道一(黃色):被測(cè)電流流過(guò)電阻后的波形,表示電源實(shí)際輸出電流的波形,作為傳感器的輸入電流;
示波器通道二(綠色):被測(cè)電流流過(guò)航智電流傳感器圓孔后的輸出電壓波形,輸出電壓與輸入電流之間的比例關(guān)系是0.1V/mA;

1、傳感器圓孔穿過(guò)20mA(50Hz)的交流電流,輸出電壓幅值為2V,示波器每格為5ms,波形如下:

pYYBAGFEP-uAAvw5AACs79aj__8283.png圖2:輸入為20mA(50Hz)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

2、傳感器圓孔穿過(guò)10mA(50Hz)的交流電流,輸出電壓幅值為1V,示波器每格為5ms,波形如下:

poYBAGFEQG2AXmMcAACbRQkz_iU293.png 圖3:輸入為10mA(50Hz)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

3、傳感器圓孔穿過(guò)5mA(50Hz)的交流電流,輸出電壓幅值為0.5V,示波器每格為5ms,波形如下:

pYYBAGFEQOuAGgyNAAChcZ1OTQs342.png 圖4:輸入為5mA(50Hz)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

4、傳感器圓孔穿過(guò)2mA(50Hz)的交流電流,輸出電壓幅值為0.2V,示波器每格為5ms,波形如下:

poYBAGFEQc-AFTTdAACxitlh98w271.png 圖5:輸入為2mA(50Hz)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

5、傳感器圓孔穿過(guò)20mA(1000Hz)的交流電流,輸出電壓幅值為2V,示波器每格為200us,波形如下:

poYBAGFESiOAFI0gAACf5SwQLo8727.png圖6:輸入為20mA(1000Hz)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

五、直流小電流測(cè)試波形

1、傳感器圓孔穿過(guò)20mA的直流電流,輸出電壓幅值為2V,波形如下:

poYBAGFESm6Ab6f8AACAS2L-mPs320.png 圖7:輸入為20mA(DC)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

2、傳感器圓孔穿過(guò)10mA的直流電流,輸出電壓幅值為1V,波形如下:

pYYBAGFESqaAf26cAACBuTCaqag984.png圖8:輸入為10mA(DC)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

3、傳感器圓孔穿過(guò)5mA的直流電流,輸出電壓幅值為0.5V,波形如下:

poYBAGFESwiATtpnAACEZIKi7nQ681.png
圖9:輸入為5mA(DC)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖

4、傳感器圓孔穿過(guò)2mA的直流電流,輸出電壓幅值為0.2V,波形如下:

poYBAGFES0eAHryPAACLlJsknnc841.png圖10:輸入為2mA(DC)時(shí)傳感器響應(yīng)波形圖


六、測(cè)試結(jié)果分析:

通過(guò)對(duì)圖2-圖4測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較可見(jiàn),對(duì)于2mA-20mA AC的微小電流,我司傳感器依然保持了比較好的線性度和較高的響應(yīng)速度,輸出噪聲比較??;通過(guò)對(duì)圖5-圖9測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較可見(jiàn),對(duì)于2mA-20mA DC的微小電流,我司傳感器依然保持了比較好的線性度,輸出噪聲比較小。我司高精度微電流傳感器,目前的最小辨識(shí)度可以達(dá)到10uA,對(duì)于100uA的微小電流可以準(zhǔn)確進(jìn)行識(shí)別,可以在不破壞被測(cè)電流線的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)微小電流的高精度隔離測(cè)量。

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