电压隔离传感器的介绍

电流传感器和电压传感器的特点以及用途在科学实验和工业应用的很多场合，需要对电流和电压进行测量和控制，特别是在一些需要对大电流和高电压测量和控制以及对所测电流和电压要求较高精确度的情况下，需要使用安全、方便可靠精确度较高的电流传感器(current sensor)电压传感器。

早期，人们采用分流器和分压器的方法来实现对电流和电压的检测，但这种方法无法对主回路进行隔离测量，这种方法使用不安全、精确度低。

后来人们又发明了互感器，它与直接分流、分压的方法相比，实现了主回路进行隔离检测，无疑是一大进步，但它的应用范围比较窄，只适用于50Hz 正弦波的工频检测，对于其它波形电流、电压的测量它就无能为力了。

随着电力电子技术的发展，原有的电流检测元件（如分流器、互感器）已不能满足中、高频，高di/dt，宽频谱电流波形的传递，霍尔电流电压传感器, (voltage sensor)是弥补这一空缺的、有着广泛应用范围和前景的主要检测元件。

霍尔电流电压传感器与普通互感器相比有着下面的特点：1. 测量范围广：它可以测量任意波形的电流和电压，如直流、交流、脉冲、三角波形等，甚至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映；2. 响应速度快：最快者响应时间只为1us。

3. 测量精度高：其测量精度优于1%，该精度适合于对任何波形的测量。

普通互感器是感性元件，接入后影响被测信号波形，其一般精度为3%~5%，且只适合于50Hz 正弦波形开关电源、保险丝。

4. 线性度好：优于0.2%5. 动态性能好：响应时间快，可小于1us；普通互感器的响应时间为10~20ms。

6. 工作频带宽：在0~100KHz 频率范围内的信号均可以测量。

7. 可靠性高，平均无故障工作时间长：平均无故障时间>5 10 小时8. 过载能力强、测量范围大：0－－-几十安培~上万安培9. 体积小、重量轻、易于安装。

由于霍尔电流传感器（hall effect sensor）霍尔电压传感器以上的优点，故而可广泛应用与变频调速装置、逆变装置、UPS 电源、逆变焊机、电解电镀、数控机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测电流电压的各个领域中电流变送器、电压变送器。

WBV121G07/WBI121G07交直流通用传感器 ( 点击数：364 )点击放大产品介绍：本产品采用线性光电隔离原理，对电网或电路中的交直流电流进行实时测量，将其变换为高速的跟踪电压（Ug）输出；具有体积小、响应快、高精度、低漂移、高隔离、低功耗、宽频响等特点，适用于各种快速反应波形交直流电流的跟踪隔离测量。

主要技术指标1. 输入输出规格：见产品标签；2. 准确度等级：0.2；3. 线性范围：0%～120%标称输入；4. 输入频响：±DC/20Hz～30kHz；5. 响应时间：15μs；6. 输入阻抗：Ri＝0.05V/Ix (Ix代表被测电流)；7. 过载能力：10倍标称输入值，持续5s ；8. 负载能力：5mA；9. 静态电流：25mA；10. 辅助电源：见产品标签；11. 隔离耐压：＞DC 1.5kV，1min；12. 输出纹波：＜10mV；13. 环境温度：商业级：0℃～50℃，工业级：-25℃～+70℃；14. 温度漂移：150×10-6/℃。

传感器外形尺寸图传感器端子定义图WB系列交流电量隔离传感器工作原理简介一、概述本系列产品采用电磁隔离技术和专用厚膜集成电路，对电网或电路中的交流电流或交流电压进行实时测量，将其变换为跟踪电压输出（V G）、直流电压输出(V Z)、直流电流输出（I Z）或频率输出（F K）。

传感器的输出可以与各型A/D配接，构成数据集中采集系统，也可以与传统的模拟式、数字式指示仪表配接，显示被测量之值。

二、产品特点1. 体积小、重量轻、精度高、功耗低；2. 输入电路、输出电路完全隔离，输出信号可以共地；3. 输出形式多样，满足各种使用要求；4. 既有单一功能的产品，也有多路或3相组合产品；5. 在0～120% 标称输入范围内，输出信号与输入信号保持正比例关系；6. 通频带宽，可以测量5kHz以内的正弦交流电流或交流电压；7. 稳定性好，耐冲击，过载能力强，可靠性高；8. 温度范围宽，提供商业级、工业级产品，部分型号提供军用级产品；9. 结构形式多样，提供直插式、DIN卡装式安装方式，方便各种场合使用。

NCV4A-1000V电压传感器说明书
应用范围：
本电压传感器的适用于对交流、直流和脉动电压的隔离精确测量，测量时一次侧与二次
侧之间完全绝缘。

主要电气参数：
额定测量电压V PN： 1000V
测量范围V P： 0~±1500V
一次侧回路对二次侧回路之间耐压： 5.5kV/50Hz/1min
负载电阻： with ±12V ≤47Ω
with ±24V ≤200Ω
额定测量输出： 50mA rms
电源电压 (±5%)： ±12V~±24V
二次侧电流消耗： 50mA(@±24V) +输出测量电流
精度 - 动态参数：
准确度 @ V PN，T A=+25℃： ±0.7%
T A=-40℃~+85℃： ±1.7%
非线性度 @ V PN，T A=+25℃： ≤±0.1%
零点偏移电流： ≤±0.15mA(@+25℃)
响应时间 @10% of V P max： 10us~13us
频带宽度(-3Db)： DC..13kHz
一般参数：
工作温度： -40ºC~+85ºC
储存温度： -50ºC~+90ºC
重量： 460g±20g
标准： TB/T3021-2001
特征：
■符合UL 94-V0标准的塑料外壳
■内含原边电阻
外形尺寸：
连接方式：。

直流电压隔离变送器的作用随着现代工业自动化的发展，各种传感器的应用越来越广泛。

传感器的信号往往是微弱的模拟电信号，而现场的控制系统则需要数字信号进行处理和传输。

直流电压隔离变送器正是起到了将传感器信号转化为可靠的数字信号的作用，从而实现了传感器和控制系统之间的隔离。

直流电压隔离变送器是一种常见的工业自动化装置，它主要由输入端、输出端和隔离电源组成。

在输入端，直流电压隔离变送器接收来自传感器的模拟电压信号，经过内部的放大、滤波和线性化处理，将其转化为标准的直流电压信号。

然后，这个直流电压信号通过隔离电源提供给输出端，并且在输出端与控制系统进行连接。

直流电压隔离变送器的主要作用有以下几个方面：1. 信号隔离保护：传感器和控制系统之间的隔离是直流电压隔离变送器最主要的功能之一。

由于现场环境的复杂性和工业设备的特殊性，传感器所产生的信号往往会受到各种干扰，如电磁干扰、噪声干扰等。

直流电压隔离变送器能够将传感器的信号与控制系统隔离开来，避免干扰信号对控制系统产生影响，提高系统的可靠性和稳定性。

2. 信号放大与滤波：直流电压隔离变送器具有信号放大和滤波的功能，可以将微弱的传感器信号放大到控制系统所需的标准电压范围。

同时，它还能对信号进行滤波处理，去除掉传感器信号中的噪声和干扰，使得输出的信号更加稳定和可靠。

3. 信号线性化：传感器的输出信号往往是非线性的，而直流电压隔离变送器能够对这些非线性信号进行线性化处理，使得输出信号与输入信号之间保持一定的线性关系。

这样一来，控制系统就能够更加准确地对输入信号进行分析和处理，提高了系统的控制精度和可靠性。

4. 传输距离延长：由于信号隔离和放大的功能，直流电压隔离变送器能够将传感器信号的传输距离延长。

传感器信号往往是微弱的模拟信号，传输距离较长时容易受到信号衰减和干扰的影响。

而通过直流电压隔离变送器的放大和隔离处理，可以将信号的传输距离延长到更远的位置，使得传感器和控制系统之间的距离可以更加灵活和方便。

霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法一、霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法1( 霍尔器件霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。

如果在输入端通入控制电流I，当有一磁场B穿过该器件感磁面，则在输出端出现霍尔电势V。

CH如图1,1所示。

IBsin霍尔电势V的大小与控制电流I和磁通密度B的乘积成正比，即:V,KHCHHCΘ霍尔电流传感器是按照安培定律原理做成，即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，而霍尔器件则用来测量这一磁场。

因此，使电流的非接触测量成为可能。

通过测量霍尔电势的大小间接测量载流导体电流的大小。

因此，电流传感器经过了电,磁,电的绝缘隔离转换。

2( 霍尔直流检测原理如图1,2所示。

由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系，因此霍尔器件输出的电压讯号U可以间接反映出被测电流I的大小，即:I?B?U 01110我们把U定标为当被测电流I为额定值时，U等于50mV或100mV。

这就制成010霍尔直接检测(无放大)电流传感器。

3( 霍尔磁补偿原理原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通Φ1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。

所以称为霍尔磁补偿电流传感器。

这种先进的原理模式优于直检原理模式，突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测。

霍尔磁补偿原理如图1,3所示。

从图1,3知道:Φ,Φ 12IN,IN 1122I,N/N?I 2I21当补偿电流I流过测量电阻R时，在R两端转换成电压。

做为传感器测量电2MM压U即:U,IR 02M0按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从0.01A,500A系列规格的电流传感器。

由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈，因而成本增加;其次，工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。

4( 磁补偿式电压传感器为了测量mA级的小电流，根据Φ,IN，增加N的匝数，同样可以获得高磁1111通Φ。

交流功率电量隔离传感器/变送器一、产品概述此类产品是运用电磁隔离原理设计，采用输出与输入隔离（二隔离）以及输入、输出、电源隔离（三隔离）隔离方式制作，主要用于各类单/三相电源或发电机有功和无功功率的实时监测和监控。

二、主型号为●PW-P31：应用于三相三线有功、无功功率的检测；三、产品特点●检测范围宽：0~500V*0~300A AC；●抗干扰能力强；●可靠性高：隔离耐压≥2500VDC；●可以实现四象限的功率检测（电压输出产品）；●可提供交流220V供电三隔离变送器（SK型）●可根据用户特殊情况量身定制特殊产品。

四、主要特性●检测范围：0~500V*0~300A AC●输出纹波：15mV(0.5级)●温漂特性：≤500ppm/℃(0.5级)●响应时间：≤600mS●静态功耗：Vz,Vd,Vg,Iz输出：300mW(交流单相有功/无功)，840mW(交流三相三线有功/无功)Iy输出：960mW(交流三相三线有功/无功)●负载能力：负载≥2KΩ(电压输出)负载≤250Ω(电流输出)●工作环境：温度:-10~60℃；湿度:≤95%(不结露)注①…选用该输出类型时，负载电阻RL应≤250Ω，如250Ω＜RL≤500Ω时，请用户在订货时注明。

注②…该产品为测量直流功率，输入输出不隔离（如需隔离产品需订做）。

注③…辅助电源≥15V。

注④…非常规产品,根据客户需求生产,订货前请咨询我公司。

选型示例：PW－P31－52BS3－0.5/0~250V*0~5A描述：三相三线制有功功率隔离变送器，输出4~20mADC，辅助电源：+12V，穿孔孔径Ф6.5mm的S3型结构，等级指数0.5级，三相输入电压0~250V、电流0~5A。

接线参考图（点击可放大）外型图安装图接线图S3型单孔S3型双孔S 3型三孔S K 型单孔S K 型双孔S K 型三孔。

基于零磁通的双隔离高电压传感器设计与实现
牟宏杰;王阳;许涛;钟贻兵;高明星
【期刊名称】《传感技术学报》
【年(卷),期】2024(37)2
【摘要】传统霍尔电压传感器测量千伏级电压采用外接电阻转换成电流的方式,存在输入功率大和测量隔离度低的问题。

基于此,设计了一种基于零磁通的双隔离高电压传感器。

设计电阻阵列、仪表放大和运放双跟随匹配的U/I转换电路,降低输入功耗并精确传送测量电压;引入特殊耐高压设计的霍尔模块,对原次级磁场建立零磁通反馈,实现测量和输出隔离以及高精度线性转换;设计宽电压式DC-DC电源对内部高低压模块隔离供电。

测试结果表明,传感器线性度优于0.1%,精度优于0.2%,耐压达到2000 V,具有重要的工程价值。

【总页数】6页(P183-188)
【作者】牟宏杰;王阳;许涛;钟贻兵;高明星
【作者单位】山东航天电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.1;TP212.9
【相关文献】
1.基于磁通门原理的零磁通交直流电流传感器
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磁阻传感器的混合宽带磁传感器的研究与设计5.基于零磁通原理的小电流传感器设计
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电量隔离传感器工作原理简介一、概述电量隔离传感器/变送器是针对工程中的电量检测(监测)，提高系统的整体抗干扰能力，而研制开发的一种小体积、高性能的电信号量测部件或模块。

电量隔离传感器/变送器可以对现场的大电流、高电压、功率、频率、相角、电度等电参量进行隔离测量和变换，也可以对各种微弱信号(如各种桥路信号)进行隔离放大和变换，将其调理后，变换成符合国际通用标准的电压、电流、频率等模拟信号或变换成数字量、开关量状态等信号输出。

这些输出信号可以和传统的指针式仪表相接，也与现代的数字式自控仪表、各种A/D 转换器以及计算机系统直接配接，从而可以形成一个组成高可靠的工业检测(监测)或控制系统。

由于电量隔离传感器在应用中，用户不需做二次开发工作，高电压或大电流信号可以直接接入产品，（通过端子、插针输入或穿孔方式输入），就可以得到相应的输出信号。

因此电量隔离传感器作为信号调理、隔离和变换功能摸块，是工业控制和数据采集系统中比较理想的变送器产品。

随着科学技术的不断发展，工业控制或检测(监测)系统对电量隔离传感器的要求也越来越高，特别是在产品的稳定性、检测精度和功能方面。

由于数字化产品不论其性能还是功能，如非线性校正和小信号处理方面，模拟产品是不可比拟的。

因此，电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。

二、电量隔离传感器基本工作原理由于电量隔离传感器产品的被检测对像主要是电流和电压信号，所以下面主要介绍电流和电压信号的检测原理:1、交流信号检测原理交流信号又分为交流电压和电流信号。

,图1 为交流电流信号的检测原理框图，图2 为交流电压信号的检测原理框图，由CT 和PT 对信号进行隔离，电流为穿孔输入方式，电压为端子接线输入方式。

图1 交流电流信号产品原理框图图2 交流电压信号产品原理框图其中，CT 为电流互感器，PT 为电压互感器，输出一般为0-5V 或4-20mA。

2、直流信号检测原理图3 为直流信号检测原理框图图3 直流信号产品原理框图直流信号分为直流电压和直流电流，直流电流一般是通过电阻取样，直流电压一般用电阻降压处理。