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[参考译文] DRV5056:电缆中的非侵入式电流感应

Guru**** 2008950 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV5056, DRV425
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1036413/drv5056-non-invasive-current-sensing-in-a-cable

器件型号:DRV5056
主题中讨论的其他器件: DRV425

大家好、我们希望通过电缆感应磁场。 感应必须不会从整个电缆中侵入。 这意味着(1)我们无法打开电缆并访问要测量的实际电流、 (2)我们无法断开电缆、在电缆上滑动一个芯片、然后重新连接电缆、 (3)磁性测量将针对整个电缆、即其中包含正向电流和返回电流、以便理想情况下、电缆表面的净磁场为0 -关断磁场感应似乎是唯一的路径- 您能否为完成测量提供指导或参考设计?

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    尊敬的 Aron:

    您可以使用 DRV425、但距离和幅度将决定您是否可以使用它。  存在一个问题、您需要对耳磁场和附近产生磁场的任何其他物体求反。  卸下集中器后、您还需要考虑其他事项。   为了确保 DRV425能够为您工作、我需要电流的幅度、频率和电缆的物理尺寸。   然后、我会在免费的仿真器 FEMM 上运行仿真、以验证所看到的字段。  DRV425可测量高达2mT。  缺点是由于2mT 范围、它的饱和比霍尔传感器更容易。  DRV5056也可以进行测量、但这也取决于幅度。  DRV5056会根据温度更改其灵敏度、以补偿磁体的行为。  对于此应用、您不需要该功能。

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    目前、我假设有14根导线(直径为0.080英寸的铜)、交流电压高达130Vrms、60Hz、总电缆直径为0.250英寸-最大电流为5A。

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    尊敬的 Aron:

    我假设图像如下所示。  您可以使用 B =µ0 * i/(2 *π* r)的计算。  其中 µ0 = 4*π x 10^-7且 r 是导体中心的半径。 如果返回路径位于同一根电缆中、它们将相互抵消、无法进行测量。

    根据您的描述、我看到 r = 0.125"、但转换为仪表= 0.003175、电流为5A、这会计算导体外部大约315µT μ A。  这可以通过 DRV425来实现、但传感器距离封装顶部大约0.4mm、因此您需要对此加以考虑。  因此、您还需要了解接地场将为您提供直流失调电压、但只要您过滤非60Hz、您就可以将其移除。  另一个需要考虑的问题是 DRV425的放置位置以及方向。  此外、DRV425还有一个需要考虑的8µT μ V 偏移、但它将是直流偏移。   

    附近的任何其他60Hz 信号也可能会对您的信号产生影响。  任何外部磁性组件也可能操纵您的关注领域。

    我将从 DRV425EVM 开始

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    从技术上讲、这仅在电缆的导线之间是正确的。 但是、在导线的任一侧、1根导线的磁场不会完全抵消另一根导线的磁场、因为测量点的距离稍远、因此磁场比更靠近测量点的导线更低。 正是这种差异虽然很小,但却是衡量的基础。

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    对吧?

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    这是正确的、但您的信号将会少得多、因为它们会抵消。  此外、传感器的放置位置对于方向也很重要 、因为您只会测量外部绝缘体的切向场。  我假设了内部导体的位置、但这种变化也会限制您将看到的磁场。  下面是我使用正向和返回电流进行的仿真。  下面是 DRV425可以测量的切向场强度。

    这就是为什么不能以这种方式实现它的原因、因为导体放置不受控制。