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電壓傳感器工作原理，電壓傳感器原理及應(yīng)用

文章出處：新聞動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯：百世精工科技發(fā)表時(shí)間：2023-05-29 09:07:11

電壓傳感器是用于計(jì)算和監(jiān)控物體中的電壓量并感受測(cè)量電壓的傳感器。它可以將電壓轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)。電壓傳感器的類型主要有兩種：電容式電壓傳感器和電阻式電壓傳感器。

那電壓傳感器工作原理是什么樣的？在各種自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中，我們需要跟蹤和收集高速變化的交流和直流電壓信號(hào)。對(duì)于更復(fù)雜的電壓波形，我們需要進(jìn)行頻譜分析。此類信號(hào)可能是強(qiáng)電流，例如高電壓和大電流，或負(fù)載能力差的弱電流或振幅小的信號(hào)。在這些情況下，需要使用合適的電壓傳感器來(lái)收集無(wú)法直接測(cè)量或不匹配的電壓信號(hào)，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)化的、電隔離的電壓信號(hào)。

電壓傳感器可以確定交流電壓或直流電壓。電壓傳感器的輸入是電壓本身，輸出可以是模擬電壓信號(hào)、開關(guān)、聲音信號(hào)、模擬電流電平、頻率，甚至是 FM 輸出。也就是說(shuō)，一些電壓傳感器可以提供正弦或脈沖序列作為輸出，而另一些可以產(chǎn)生調(diào)幅、脈寬調(diào)制或頻率調(diào)制輸出。

電壓傳感器原理及應(yīng)用

1、電壓傳感器工作原理

對(duì)于交流電壓測(cè)量，電壓互感器可以用作傳感元件，這意味著使用電壓互感器將被測(cè)電壓降低到可用的低電壓，然后通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為與被測(cè)電壓有線性關(guān)系的直流電壓進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換器。

當(dāng)被測(cè)電壓為直流電壓時(shí)，可以使用電阻作為傳感元件，被測(cè)元件兩端并聯(lián)的電阻值應(yīng)足夠大（一般應(yīng)將功耗控制在被測(cè)電機(jī)額定功率的1/1000以下），以盡量減少環(huán)路電流產(chǎn)生的損耗對(duì)測(cè)量值的影響。

對(duì)于低壓電機(jī)，它應(yīng)該在10KΩ左右。取一部分被測(cè)電壓對(duì)電阻的壓降作為信號(hào)，直接發(fā)送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換器。

電壓傳感器工作原理圖

2、霍爾效應(yīng)

如今，霍爾電壓傳感器是一種廣泛使用的電壓傳感器?；魻栯妷簜鞲衅鲗?shí)際上是一種特殊的霍爾閉環(huán) 電流傳感器初級(jí)側(cè)有多個(gè)匝?；魻栃?yīng)廣泛應(yīng)用于霍爾電壓傳感器。磁場(chǎng)中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體芯片，其中恒定電流I從A傳遞到B。在洛倫茲力的作用下，電子流I在通過霍爾半導(dǎo)體時(shí)向一側(cè)移動(dòng)，導(dǎo)致片材在CD方向產(chǎn)生潛在的電壓位置差，這就是所謂的霍爾電壓。

初級(jí)電壓通過外部或內(nèi)置電阻將電流限制在 10mA。電流通過多匝繞組后，一次電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)被氣隙中的霍爾元件通過能聚集電磁力的材料檢測(cè)出來(lái)，并感應(yīng)出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)由電路調(diào)節(jié)并反饋到補(bǔ)償線圈進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償線圈產(chǎn)生的磁通量在幅度上相等，在初級(jí)電流的方向上相反（測(cè)量的電壓由限流電阻產(chǎn)生），從而使磁芯中的磁通量保持零。上面介紹了電壓傳感器工作原理，接下來(lái)我們來(lái)介紹電壓傳感器原理及應(yīng)用。