H L Z-B型
高精度低功耗直流大电流传感器使用说明书
武汉市新华仪表电器厂
目录
一、概述 (1)
二、工作原理 (1)
三、产品技术指标及性能 (2)
四、规格 (3)
五、安装 (3)
六、供货范围和数量 (4)
七、订货须知 (4)
八、直流传感器、控制箱接线示意图 (5)
九、直流传感器信号输出及接线端子图 (6)
十、配套相关二次数显仪表 (7)
一、概述
HLZ-B型测量仪是一种新型霍尔检测式工业用直流大电流测量仪，可用于测量6～600kA直流大电流。该测量仪工作可靠，性能稳定，测量准确，线性度好，响应速度快，功耗极低，节能显著，具有优异的性能价格比，是冶金、化工、炭素等工业的一种理想的直流大电流测量和控制仪器设备。
仪器采用霍尔元件作为检测元件，通过多个霍尔元件将被测直流大电流转换成正比于被测直流的霍尔电势信号，通过电子电路进行求和放大以及线性化处理，从而转换成额定的直流电压0～5V信号和额定的直流电流4～20mA信号输出，以方便用户与各种二次仪表及保护的配合使用。可组成功能齐全的系统综合测试与计量装置，完成系统的电流、电压、功率，以及电流小时、电压小时的计量。
该仪器由传感器和控制箱两部分组成，中间用航空插头和专用电缆进行连接。测量头采用开口方式，因此安装、使用、维修、校验都非常方便。
二、工作原理
1. 霍尔效应及霍尔器件
霍尔效应是霍尔技术应用的理论基础，如图一：
(图一) (图二)
将半导体薄片置于磁场中时，磁场B的方向如图中（Z轴方向），在垂直于磁场B 的一个方向（x轴方向）通入电流Is，则半导体内的载流子受洛伦兹力的作用发生偏转，
在垂直于B的另一个方向上（Y轴方向）将出现一个电位差UH，这个现象称为霍尔效应。这个电位差UH与磁感应强度B及控制电流Is成正比，即有如下等式关系：UH =KH×B×I s （1）
式中：UH为霍尔电压；B为磁感应强度；Is为控制电流；KH为霍尔灵敏度。
上式中，若保持控制电流Is不变，在一定条件下，可通过测量霍尔电压UH推算出磁感应强度的大小，由此建立了磁场与电压信号的联系。根据这一关系式，人们研制了用于测量磁场的半导体器件，即霍尔器件。
2. 霍尔电流传感器
HLZ-B型测量仪传感器是在安培环路定律的基础上，加上霍尔器件的磁敏效应研制的。安培环路定律的定义是：磁场强度矢量沿任意闭合线的线积分是穿过闭合线的电流的代数和（∫LHdL＝IN）。将传感器设计成一定铁心面积和一定长度气隙的磁路，如上图二。在磁路中按照中心对称及轴对称的原则在每个气隙里置入霍尔元件，当被测电流I穿过传感器窗口时，被测电流I在铁心中产生磁通Φ（亦即磁感应强度B），磁路中每个霍尔件即由磁通Φ感应出霍尔电势，根据安培环路定律，则有：H1d+H2d+……H2Nd ＝∫LHid1＝I 和霍尔元件的输出电压：UH＝KH×B×I s的关系，，即得出了与实际电流成正比的霍尔元件输出电压。
三、产品技术指标及性能
产品型号：HLZ-B型
测量范围：6-600KA
出厂检测精度：±0.1%
现场使用精度：±0.2%
线性误差：±0.03%Fs
温度误差：±0.003%/℃Max
重复误差：±0.05%Fs
功耗：<10VA
响应时间：<1us
外磁场影响：100高斯误差小于0.1%
供电电源：AC220V±10%（50Hz-60Hz）
输出方式：1、电压输出 0～5V 两路
2、电流输出 4～20mA 两路
使用条件：环境温度-45℃～55℃
地震烈度小于8极
工作方式：连续工作制
结构特点：开口方式，安装方便，安装时不必停电。
四、规格
量程：6KA、10KA、 15KA、 20KA、 25KA、 30KA、35kA、 40KA、45kA、50KA、 55kA、60kA、65KA、70kA、75kA、 80KA、85kA、90kA、100KA、120KA、150KA、180KA、200KA、240KA、280KA、320KA、360KA、400KA、450KA、500KA、550KA、600KA等。
五、安装
1、若采用磁性材料作传感头安装支架时，应使用木块等非磁性材料作垫块，保持传感头与支架之间的距离大于50毫米。
2、被测导电母排应置于传感头窗口的中心位置上，并要求与传感头垂直，传感头上箭头方向应对应母排电流流向。
3、传感头安装位置应尽可能离开其它导电母排，要求距离被测母排转角处1米以上或传感头外形长度尺寸两倍以上，并要求距离回路母排为传感头外形尺寸一倍以上。
4、传感头与控制箱需对应编号安装，之间的距离最好定10米以内，根据需要可以加长。
5、传感头上、下半环，传感头与控制箱之间分别带航空插头的专用电缆连接，其中传感头上、下半环用0.3m专用连接电缆连接；传感头与控制箱之间用10m（或按用户要求长度）专用电缆连接，黄色的一头接控制箱，另一头接传感头下半环下面一个航空插座。
6、完成以上5条后，接好控制箱AC220V电源，传感器即可正常工作。
7、附直流大电流传感器、控制箱接线示意图（详见页5）。
六、供货范围和数量
（1）高精度测量头 1 个
（2）控制箱 1个（已配高性能隔离器1块）
（3）专用五芯电缆线 2根（0.3米一根,10米或按用户要求长度一根）
七、订货须知
用户需提供相应的母排尺寸、额定电流及输出信号等参数。
配套二次仪表
PF-C直流电流表
PF-G直流电压表
PF9010智能直流电流表
PF9011智能直流电压表
PF9020直流电流小时表
PF9021直流电压小时表
PF9022直流功率电能表
PF-ZJA总加直流电流表
PF9900综合智能仪
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