基于霍尔效应的可调式直流电压传感器的研制.pdfVIP

( ) 2006 年 12 月 四川大学学报 自然科学版 Dec . 2006 第 43 卷第 6 期 Journal of Sichuan U niver sity (N at ural Science Edition) Vol . 43 　No . 6 文章编号 (2006) 基于霍尔效应的可调式直流电压传感器的研制 瞿华富 ,唐 　涛 ( 四川大学物理学院 ,成都 6 10064) 摘要 :作者针对遥控 、遥调 ,遥信和遥测的4 遥监控系统中对直流电压高精度的隔离传送和检 测的要求 ,应用基于霍尔效应的磁平衡原理和调比例电路 ,研制了传感精度高 、线性度好 、温度 ( ) 漂移小 、传送比例连续可调的传感器 ,并与光耦 光电式传感器 进行了比较 ,结果表明:在温度 变化的环境中 ,该传感器隔离传送直流电压的精度优于光电传感器 28 倍. 关键词 :磁平衡 ;隔离传送 ;隔离检测 ;传感精度 ;线性度 ;温度漂移 ;连续可调 中图分类号 :O434 . 14 　　　文献标识码 :A 1 　引　言 ( ) 在应用计算机进行 4 遥 遥控 、遥调 、遥信 、遥测 监控的现代化系统中 ,常常因为监控系统中的工控机 与受控系统中的一些设备不能共地 ,或者一些受控设备存在着噪声干扰等原因 ,必须在工控机与上述受控 设备之间进行电隔离 , 以保证工控机能安全和可靠地运行. 在隔离中 ,当被监控的电量是直流时 ,其隔离即 ( ) 为静电 直流 隔离. 直流隔离监控包括直流电压高精度的隔离传送和检测 、直流电流高精度的隔离检测 、 直流电压及直流电流越限时准确的隔离报警. 我们在这里仅讨论如何实现对直流电压进行高精度的隔离 传送和检测的问题. 由于直流隔离是用传感器实现的 ,因此只有研制出符合能对直流电压进行高精度的隔离传送和隔离 检测要求的传感器 ,才能达到对直流电压进行高精度的隔离传送和检测的目的. 从对直流电压进行高精度 ( ) 的隔离传送方面讲 , 由于隔离传送的电压是工控机用来监控受控设备的直流电压 如基准电压 ,因此要求 传感器应该传感精度高 、线性度好 、温度漂移小. 从对直流电压进行高精度的隔离检测方面讲 , 由于隔离检 ( ) 测的电压是工控机在隔离监控时必须检测的直流电压 如电源电压 、用电设备的工作电压等 ,因此也要求 传感器应该传感精度高 、线性度好 、温度漂移小 ; 同时由于被检测的电压多 ,而且电压值不同 ,甚至相差很 大 ,但是工控机对输入电压范围的要求是一定的 ,在这种情况下 ,如果传感器的输出电压与输入电压的比 ( ) ( ) 例 传送比例 是固定的 ,那么在有些情况 电压过高或过低 下传感器的输出电压就无法满足工控机对输 入电压的要求. 为了满足工控机对输入电压的要求 ,只好对传感器的输出电压进行再处理 ,正是这种再处 理往往会降低精度 ;如果传感器的传送比例是连续可调的 ,那么无论被检测的电压过高还是过低 ,都可以 通过调整传送比例使传感器的输出电压满足工控机的要求. 综上所述 ,只有研制出传感精度高 、线性度好 、 温度漂移小 、传送比例连续可调的传感器 ,才能实现对直流电压进行高精度的隔离传送和检测. 目前国内外用于直流电压隔离的传感器有两大类 ,一类是基于光电效应的光电式传感器. 这类传感