霍爾傳感器 干擾：如何采用霍爾效應(yīng)電流傳感器抑制共模干擾
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霍爾傳感器 干擾：請教，電機啟動時讀取霍爾傳感器轉(zhuǎn)速亂跑，不抗干擾咋辦
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發(fā)表于：2016/4/26 10:10:38
#0樓
用手摸A點，轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)飛快的減小，加了電容C以及此線在MCU引腳處也加104電容后手摸不變數(shù)了
但是在電機啟動時，經(jīng)常發(fā)生脈沖數(shù)飛快的減小，抗干擾性很差
請教各位大師，給指點迷經(jīng)，不勝感謝！
[此貼子已經(jīng)被作者于2016/4/26 10:11:09編輯過]
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#1樓
普通調(diào)速電機嗎
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#2樓
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#3樓
系統(tǒng)的安裝和布線有問題，該屏蔽，該等電位的工作都沒做。導(dǎo)致干擾。
我是你的朋友
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發(fā)表于：2016/4/27 7:51:27
#4樓
回復(fù) #1樓
不調(diào)速 只控制正反轉(zhuǎn)
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發(fā)表于：2016/4/27 7:53:15
#5樓
回復(fù) #2樓 hty.czh
聽人說過，驅(qū)動和脈沖采樣計數(shù)都加光耦，不過需要有DC-DC隔離電源配合，隔離電源好貴的，有些承受不了 呵呵
不知道 是不是必須配合隔離電源才有效
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發(fā)表于：2016/4/27 7:55:52
#6樓
回復(fù) #3樓 kdrjl
也考慮到這個問題了，但是這個不會弄，水平差
請問有具體的地方嗎，我好對應(yīng)改正
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發(fā)表于：2016/4/27 13:45:20
#7樓
以下是引用混沌在2016/4/27 7:53:15的發(fā)言：
聽人說過，驅(qū)動和脈沖采樣計數(shù)都加光耦，不過需要有DC-DC隔離電源配合，隔離電源好貴的，有些承受不了 呵呵
不知道 是不是必須配合隔離電源才有效
你先加上試試。隔離電源做下一步打算，或者電機單獨弄個電源也是辦法。
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發(fā)表于：2016/4/27 16:02:07
#8樓
回復(fù) #6樓 混沌
第一，先用萬用表測量一下傳感器的金屬外殼與信號線是否是通的，如果是通的，需要把傳感器絕緣安裝于金屬機架；
第二，設(shè)備金屬外殼與傳感器的安裝金屬外殼，以及檢測終端（如計算機或顯示單元）金屬外殼用導(dǎo)線連成一片，叫等電位；
第三，接地。找一個系統(tǒng)中最大的金屬導(dǎo)體，作為接地點。效果會比較好。
關(guān)于現(xiàn)場的EMC安裝規(guī)范，需要因地制宜的去做，掌握原則即可。最關(guān)鍵的是等電位和接地這兩條。另外，信號線不要搭外殼。
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【方案】國產(chǎn)高壓變頻技術(shù)在水廠應(yīng)用
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發(fā)表于：2016/4/28 14:37:22
#9樓
不知道樓主的接地情況怎么樣？
【方案】醫(yī)用隔離電源在某荊門市石化醫(yī)院中的設(shè)計與應(yīng)用
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霍爾傳感器 干擾：霍爾電壓電流傳感器的干擾怎么解決？【已回答】
霍爾電壓電流傳感器的干擾怎么解決？【已回答】
近年來，新一代半導(dǎo)體功率器件大規(guī)模引進(jìn)，在電氣電子、交流變頻調(diào)節(jié)、換檔裝置和開關(guān)電源等領(lǐng)域得到大量的應(yīng)用。原電流和電壓檢測元件不適用于高頻、高di/dt電流波形的傳輸和檢測。霍爾電壓電流傳感器是一種工業(yè)功率傳感器，開發(fā)用于測量控制電流和電壓，是一種高性能電氣檢測組件。
霍爾電流和電壓傳感器廣泛應(yīng)用于變頻調(diào)速裝置、逆變裝置、ups電源、逆變焊接、變電站、電解電鍍、數(shù)控機床、微機監(jiān)控系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。在電氣和電子產(chǎn)品中，檢測和控制重要電流和電壓的準(zhǔn)確性安全性也是運轉(zhuǎn)的基本保證。
1.霍爾傳感器性能特性
霍爾電流電壓傳感器具有較高的電氣性能，是一種能夠隔離主電路和電控電路的先進(jìn)電氣檢測元件。它結(jié)合了變壓器和分離器的全部優(yōu)點，同時克服了互感器和分流器的缺陷(互感器僅適用于工業(yè)頻率測量50hz；分流器不能執(zhí)行隔離測量。)。同樣的霍爾電壓傳感器可以檢測交流電和直流電，甚至是瞬態(tài)峰值，從而使其成為取代互感器和分流器的新一代產(chǎn)品。霍爾電流和電壓傳感器具有以下特性:
可以測量任何波形的電壓和電流。霍爾電壓傳感器和電流傳感器可以測量任何波形的電流和電壓參數(shù)，如直流波形、交流波形和脈沖波形。也可以測量其二次側(cè)電路準(zhǔn)確反映原側(cè)電流波形的瞬態(tài)峰值參數(shù)。這一點不能與普通變壓器相提并論，因為普通互感器通常只適用于正弦波50hz；
●高精度。霍爾電壓傳感器在額定值范圍內(nèi)精度高于1%，適用于任何波形，而變壓器的精度通常為3%至5%，僅適用于正弦波形50hz；
●線性度優(yōu)于0.5%.
●良好的動態(tài)性能。通常霍爾傳感器動態(tài)響應(yīng)時間小于7μs，跟蹤速度di/dt大于50A/μs；
霍爾電壓傳感器通過其卓越的動態(tài)性能(非敏感組件)，為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了重要基礎(chǔ)。一般變壓器的動態(tài)響應(yīng)時間為10至20μs，這顯然不適合工控系統(tǒng)的發(fā)展需要
●工作頻率帶寬。可在0至20khz頻率范圍內(nèi)正常工作；
●過載能力強，測量范圍大(0~A)
●可靠性高，平均無故障運行時間超過5×小時；
●體積小、重量輕、易于安裝，不會對系統(tǒng)造成任何損失。
2.霍爾傳感器工作原理
霍爾電流和電壓傳感器是根據(jù)霍爾原理制造的。它有兩種工作方法，即磁平衡和直測式。霍爾電流和電壓傳感器通常由原邊電流、磁環(huán)、霍爾器件、副線圈和放大電路等組成。
2.1個直接釋放電流傳感器
眾所周知，當(dāng)電流通過長電線時，圍繞電線產(chǎn)生磁場，磁場的大小與穿過電線的電流成比例，可以通過磁芯聚合在霍爾裝置上檢測出來，并給出信號輸出。信號通過信號放大器放大后立即輸出，正常額定輸出標(biāo)定為4V或者5V。
2.2磁平衡電流傳感器
磁平衡電流傳感器也稱為補償傳感器，即磁環(huán)中檢測到的電流的Ip產(chǎn)生的磁場由二次線圈的電流產(chǎn)生的磁場抵消，從而使霍爾器件處于工作狀態(tài)以檢測零磁通量。
磁平衡電流傳感器的具體工作方法如下:電流通過主電路時，導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場由組合磁環(huán)聚集，在霍爾器件上檢測，產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應(yīng)的功率管，以獲得補償電流Is。此電流通過多個線圈再次產(chǎn)生磁場，磁場與檢測到的電流產(chǎn)生的磁場正好相反，補償了原來的磁場，逐漸減小了霍爾器件的輸出。當(dāng)Ip乘以線圈數(shù)所產(chǎn)生的磁場相等時，即不再增大，此時霍爾裝置將起到零磁流量作用，此時可以通過Is跟蹤Ip。當(dāng)Ip發(fā)生變化時，平衡被破壞，霍爾設(shè)備有信號輸出，即重復(fù)上述過程，最后再次實現(xiàn)平衡。檢測到的電流的任何變化都會破壞這種平衡。磁場一旦失去平衡霍爾儀器就有信號輸出.。功率放大后，立即有相應(yīng)電流通過二次線圈補償不平衡磁場。從磁場不平衡到再平衡，理論上需要不到1μs，這是一個動態(tài)平衡過程。
2.3霍爾電壓傳感器
霍爾電壓傳感器的工作方式與閉環(huán)電流傳感器相似，還能以磁平衡的方式工作。
3.霍爾傳感器連接模式
電源和電壓傳感器只需連接交流電源即可。在外部，測量的電流條通常通過傳感器或連接到原始邊端子，然后在次要邊端進(jìn)行簡單連接，以執(zhí)行主控制回路絕緣檢測.電路設(shè)計非常簡單。如果與發(fā)射機一起使用，可在a/d轉(zhuǎn)換后方便地連接到計算機或各種儀器，并可遠(yuǎn)距離傳輸。
3.1磁平衡(補償)接線方法
磁平衡類型電流(補償)、電壓傳感器/變換器:輸出信號主要是電流。(如果需要電壓輸出模式，則可以根據(jù)所需電壓大小在m端和電場之間連接測試電阻，也可以根據(jù)需要增大測試電壓。)此類通用傳感器的三個接線端子為:正電源輸入連接到“+”端，負(fù)電源輸入連接到“-”端，而“m”端連接到信號輸出端。
3.2直測式電流傳感器接線法
直測式電流傳感器。其輸出信號為電壓形式，在額定工作條件下，其標(biāo)準(zhǔn)輸出信號為4v5v，用戶可根據(jù)需要選擇。傳感器上有零和增益電位計，用戶通常不需要重新調(diào)整。如果用戶有特殊要求，可以在都睿感控進(jìn)行訂購。直測式電流傳感器的布線方法可能因產(chǎn)品而異，但四個布線端子中的大多數(shù)是:正電源輸入端連接“+”，負(fù)電源輸入端連接“-”“M”是信號輸出端，“0”為電源地。
3.3電壓傳感器布線方法
電壓傳感器通常包含5個接線端子，其中“V+”和“V-”是分別連接到p的原邊端子，測量的電壓輸入的正負(fù)。其他三個端子為副邊端子、+端子連接到正電源、"-"端子連接到負(fù)電源、"M"端子連接到信號輸出。
根據(jù)測量的電壓大小，用戶可以根據(jù)需要在連接到傳感器的原始邊之前，將有限電流電阻r串聯(lián)到測量的電壓端.R系列連接強度的大小由以下公式確定:
R=Vp/Iin-Rin
r是串聯(lián)電阻，Vp是測量的電壓，Iin是額定輸入電流，Rin是傳感器原邊電阻。
連接電阻的功率大小由W=Vp·Iin確定。
4.霍爾電壓傳感器的應(yīng)用
4.1電壓逆變器保護(hù)電路
在電壓型變換器中，如果相位切換失敗，一個相位上下兩個橋臂上的半導(dǎo)體器件容易因電流過大而損壞.例如，上下橋臂采用功率模塊時，短路保護(hù)電路必須能夠切斷門驅(qū)動電路在檢測到短路后10μs內(nèi)，還應(yīng)考慮電路的傳輸時間。因此，該逆變器應(yīng)具有快速過流保護(hù)裝置，該裝置可使用霍爾電流傳感器檢測每個橋臂上的電流。如果橋的上下臂由于相位切換故障而同時導(dǎo)電，則相應(yīng)的兩個傳感器可以同時檢測電流信號，并在與基準(zhǔn)電壓比較后將電流信號轉(zhuǎn)換為方波。這樣，可通過門電路控制封鎖所有的逆變觸發(fā)脈沖，達(dá)到了切斷門驅(qū)動電路的目標(biāo)。電壓型逆變器保護(hù)電路的優(yōu)點是，只要橋上下臂的電流同時超過底座，保護(hù)電路立即起作用。由于過早保護(hù)，功率模塊不受過電流的影響.。第二，保護(hù)很快。因為霍爾電流傳感器是一個無感元件，所以在功率模塊判斷時不會產(chǎn)生過電壓。因此，可以簡化設(shè)計過程并提高效率。
5.傳感器接口電路的常見干擾和處理解決方案
傳感器輸出通常是小信號，因此傳感器的所有接口電路都存在小信號處理問題。干擾很常見，通常出現(xiàn)在傳感器接口和信號傳輸線上，并與這些有用的小信號混合，從而使信號失真并影響測量精度。因此，必須研究傳感器接口電路的常見干擾，并采取適當(dāng)措施，在測試系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和使用過程中消除這些干擾。
5.1構(gòu)成干擾的三個要素
碰撞的三個組成部分:干擾源、耦合通道和受感器。圖2顯示了這三個要素之間的關(guān)系。
5.2.干擾形式
干擾源是客觀的.要有效地消除碰撞，必須首先找到干擾的原始位置，然后在源位置避免干擾。另一方面，傳感器通常用于工業(yè)場所，干擾有時是不可避免的，通過消除干擾源來衡量電路的可靠運行是不現(xiàn)實的。只有適應(yīng)環(huán)境，降低信道對干擾的敏感度，提高傳感器對干擾的抵抗力，才能做到這一點。抗干擾技術(shù)主要是從傳感器接口電路中的干擾通道采取抑制措施。
根據(jù)干擾傳輸通道，干擾主要是:電網(wǎng)；地線干擾；信號通道干擾。
長距離信號傳輸過程中遇到的干擾如下:
a.長線路周圍空間電磁場的電磁干擾；
b.信號線之間的干擾。當(dāng)強信號線(或快速變化信號線)靠近弱信號線時，線路之間的干擾由線路之間的電容器和雙向分布產(chǎn)生；
c.長距離信號地線干擾。信號線越長，信號地線越長，即地線的電阻越大，從而形成很大的潛力差異。
d.空間電磁輻射干擾:此類干擾通常不太嚴(yán)重，主要可以通過遠(yuǎn)離干擾源或采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施(例如屏蔽、防護(hù)線)加以解決。
5.3常見干擾防護(hù)措施
5.3.1電源過濾技術(shù)
消除網(wǎng)絡(luò)干擾的主要措施是過濾電源。電源變壓器可以采用兩級保護(hù)措施:在主線圈和副線圈之間添加金屬保護(hù)層，保護(hù)層連接到機箱，從而降低配電容量的值，有效抑制電源變壓器將高頻干擾信號輸入二級。
5.3.2屏蔽技術(shù)
使用導(dǎo)線或?qū)Ь€創(chuàng)建外殼，以保護(hù)易被干擾的敏感部分，從而阻止或抑制各種場干擾。主要有三種類型的屏蔽:
(1)靜電防護(hù):為避免靜電耦合干擾，經(jīng)常選用低電阻材料制作屏蔽盒。在實際布線過程中，如果導(dǎo)線之間敷設(shè)了地線，導(dǎo)線之間的靜電耦合將顯著減弱.
(2)電磁屏蔽:用渦流產(chǎn)生的反向磁場補償高頻電磁場的干擾.為了考慮到靜電屏蔽層，屏蔽罩應(yīng)接地；
(3)磁屏蔽:用高導(dǎo)電磁性材料制造屏蔽，防止低頻磁通干擾。在部署期間，應(yīng)根據(jù)干擾頻率大小選擇屏蔽類型和幾何尺寸及屏蔽壁厚。
5.3.3接地技術(shù)
接地是指使用低電阻導(dǎo)線將點連接到等效點或等效表面，從而形成總的基本潛力。正確接地的目的是消除公共地線不均勻造成的常見阻抗耦合干擾，并避免磁場和電位差的影響，即不允許它形成電流回路。
5.3.4雙絞線傳輸技術(shù)
當(dāng)傳感器遠(yuǎn)離測量裝置時，信號通常由雙絞線傳輸。也就是說，每一個信號由兩條互絞線傳輸，一個是信號線，另一個是地線。
消除空間中的電磁干擾、線路之間的干擾和信號地線的干擾。因為空間電磁場在每個絞環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢是相同的，但對于每條線路，感應(yīng)電勢可以相互抵消，因此對傳輸?shù)男盘枦]有影響。第二，信號電流在兩條信號線上大小相同，方向相反，使成對的導(dǎo)線與其他信號線的相互方向為零，從而消除了干擾。對于長距離傳輸，負(fù)載阻抗與扭轉(zhuǎn)扭矩特性阻抗之間的對應(yīng)也應(yīng)注意，以避免傳輸反射和信號失真。
5.3.5隔離技術(shù)
在接口電路中，如果接地超過兩個點，則可以輸入電荷耦合干擾和接地回路電流干擾。消除這些干涉的方法是使用隔離技術(shù)。一般有兩種電磁絕緣和光電絕緣.
傳感器接口電路中的各種抗干擾措施對于測試系統(tǒng)的可靠運行是必要的，但并非所有的抗干擾措施都應(yīng)在同一電路中使用，而且其實際應(yīng)用應(yīng)適合具體情況。一般來說，傳感器輸出信號越小，抗干擾措施就越嚴(yán)格。
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霍爾傳感器 干擾：霍爾電流傳感器受干擾的原因
霍爾電流傳感器受干擾的原因，大家知道嗎？下面就一起來看看吧！
霍爾電流傳感器受干擾的原因
霍爾電流傳感器，在使用過程中不僅會受到內(nèi)部因素的影響，同時還會受到外部環(huán)境因素的干擾，如外部電磁場干擾。想要判斷霍爾電流傳感器在測量過程中是否受到外部電磁場干擾，可以通過下面的因素來判斷：
1、傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；
2、外部導(dǎo)線與傳感器的距離、外部導(dǎo)線的形狀、位置和傳感器內(nèi)霍爾電極的位置；
3、安裝傳感器所使用的材料有無磁性；
4、所使用的電流傳感器是否屏蔽。
霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾 元件平面的法線方向上施加磁場 強度為B的磁場，那么在垂直于 電流和磁場方向（即霍爾輸出端 之間），將產(chǎn)生一個電勢VH,稱 其為霍爾電勢，其大小正比于控 制電流I.與磁場強度B的乘積。 即有式中：K為霍爾系數(shù)，由霍爾元件的材料決定；I.為控制電流；B為磁場強度； VH為霍爾電勢。
霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當(dāng)有一磁場B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH.
霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ
霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成，對安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場，而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此，使電流的非接觸測量成為可能。
通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導(dǎo)體電流的大小。因此，電流傳感器經(jīng)過了電-磁-電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。
當(dāng)然相比較傳感器的與互感器而言，傳感器的價格更高些，而互感器價格更為低廉，廠家更多，可選擇的也更多。
而當(dāng)今社會發(fā)展的需求增多，傳感器廠商也不斷的增加，使得傳感器的價格也降低，*終傳感器將會代替互感器。
以上就是關(guān)于霍爾電流傳感器受干擾的原因的詳細(xì)介紹，希望可以幫到大家！
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