Выберите город: (812) 313-34-40


MELEXIS // Датчики Холла /  Микросхемы для радиосвязи /  Микросхемы для использования в шинах передачи данных  /  Датчики давления  /  Драйверы двигателей и интелектуальные схемы управления /  Микроконтроллеры /  Инфракрасные и оптические датчики /  Интерфейсные микросхемы /  Микросхемы радиочастотной идентификации RFID  /  Датчики инерции и гироскопы /  Драйверы светодиодов (LED Drivers)

Интегральный датчик тока CSA-1V

 

При проектировании устройств автоматики кроме задачи создания каскада управления объектом встает не менее сложная и важная задача – получение достоверной и своевременной информации о состоянии и реакции объекта на управляющие воздействия. В случае привода это положение ротора и токи в фазах двигателя, в случае нагревателя это температура и ток нагревательного элемента и так далее.

 

Интегральный датчик тока CSA-1V компании «Sentron» представляет собой одноосевой линейный датчик Холла, размещён в корпусе SO8 и предназначен для измерения постоянного и переменного (до 100 кГц) тока. Датчик выполнен по КМОП-технологии с дополнительным ферромагнитным слоем в качестве концентратора магнитного потока для повышения чувствительности. Преимуществом данной конструкции является то, что она позволяет обеспечить детектирование магнитного потока без громоздких ферритовых колец и дополнительных катушек, за счет увеличения полезного сигнала при сохранении величины шума. Данная особенность позволяет значительно уменьшить габариты устройства, исключить навесной монтаж и удешевить конструкцию при увеличении надежности.

Датчик предназначен для установки как непосредственно над печатной дорожкой, ток которой необходимо измерять, так и в измерительную арматуру, предназначенную для измерения больших токов или специального применения. Максимальный ток, регистрируемый схемой, установленной непосредственно над печатным проводником, составляет ±50А и может быть изменен путем изменения геометрии проводника печатной платы в месте установки.

Одним из способов расширения возможностей датчика без изготовления специальных конструкций, является использование программатора PTK02A, который позволяет программно изменять чувствительность, дрейф нуля и коэффициент температурной компенсации.

 

Рис.1. Направление измеряемого тока и способ монтажа CSA-1V над печатным проводником

 

 

Поскольку расположение ферромагнитных экранов задано конструктивно, то направление измеряемого тока должно быть параллельно линии выводов, как показано на рис 1.

 

Внутренняя структура датчика достаточно сложна. Кроме двух восьмиугольных экранов и датчика Холла между ними датчик содержит достаточно насыщенную схему обработки сигнала. Блок схема датчика приведена на рис. 2.

 

Рис2. Блок схема CSA-1V

 

Выводы 4,7,6 – выводы для программирования, питание, Clock и данные соответственно 1,8,5.

 

МС позволяет снимать выходной сигнал как в однополярном, так и в двух полярном режиме. При Прямом подключении возможны две схемы. Питание схемы +5В, однополярное.

 

 

Общие технические характеристики приведены в табл. 1.

 

Табл.1 Общие технические характеристики CSA-1V

Напряжение питания

В

4.5…5.5

 

Ток потребления

мА

11…16

 

Выходной ток

мА

-1…+1

 

Емкость нагрузки

пФ

1000

 

Время реакции

 

мкс

6

 

Сдвиг нуля

мВ

 

± 15

 

Температурный дрейф нуля

мВ/гр.С

 

0.2

 

Вых напряжение при однополярном включении

В

 

Uпит/2

 

Магниточувствительность

В/Гаусс

30

 

Предел чувствительности

Гаусс

 

-75…+75

 

Нелинейность

% от max

 

0.5

 

 

Датчик работоспособен в интервале частот до 100кГц и имеет время ответа 6мкс.

 

 

 

 

Рис. 3 Зависимость выходного сигнала датчика от входного сигнала

 

 

Из рис. 3 видно, что 6мкс ответа датчика складываются из 3мкс задержки включения из-за обработки сигнала датчиком Холла и из 3-х мкс времени нарастания переднего фронта выходного усилителя.

 

 

 

Измерение тока в изолированном проводнике круглого малого сечения

 

Для того, что бы на выходе микросхемы получит адекватное отражение величины тока, проходящего через проводник, необходимо, что бы направление тока было правильным образом сориентировано относительно корпуса микросхемы.

 

В случае, если измеряемый ток протекает по печатному проводнику, проблем с согласованием направления не возникает. В том случае, если измеряемый ток протекает по изолированному проводнику необходимо придерживаться нескольких правил. Первое – направление тока должно быть параллельно линии, соединяющей выводы 1-4 (и 5-8) микросхемы. Второе – расстояние от проводника до верхней плоскости микросхемы должно быть постоянным на расстоянии по крайней мере 3-х – 4-х длин корпуса микросхемы в каждую сторону. Расстояние от центра проводника до поверхности («d» на рис. 4 ) должно быть известно. И считается, что оно много больше, чем диаметр металлического сердечника провода.

 

 

Рис. 4. Расположение проводника при измерении тока в изолированном проводе

 

 

 

Измерение тока в печатном проводнике до 10А

 

В случае, если необходимо измерить ток, проходящий по шине, которая имеет некруглое сечение, микросхему располагают над шиной таким образом, что шина находится со стороны выводов микросхемы и проходит между ними в направлении линии выводов1-4.

 

В этом случае зависимость выходного напряжения микросхемы от тока выглядит следующим образом

 

Конструкция в этом случае выглядит как на рис. 1.

 

 

Измерение тока в печатном проводнике от 10 до 20А

 

При необходимости повысить чувствительность схемы при измерении тока в печатном проводнике и разгрузить сам печатный проводник, можно применить конструкцию, показанную на рис. 5. Ток пропускается не только по шине под микросхемой, но и по шунту, расположенному над ней.

 

Рис. 5. Возможная конструкция измерительного элемента, применяемая для увеличения чувствительности

 

Прохождение тока организуется по направлению показанному на рис. 6.

 

 

Рис. 6. Путь тока, который необходимо организовать для увеличения чувствительности схемы

 

 

Измерение тока в плоском проводнике от 20 до 100А

 

Нижеприведенная зависимость выполняется для шины, ширина которой не превышает ширину микросхемы и расположенной на расстоянии d от ее верхней плоскости. Направление течения тока – вдоль линии 1-4 выводов. Конструкция представлена на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Конструкция для измерения тока до 100А, протекающего по узкой шине

 

 

 

Измерение больших токов протекающих в шинах сложной формы

 

Для случаев измерения токов, протекающих по шинам со сложной формой, вывод точной аналитической зависимости выходного напряжения от протекающего тока затруднителен. В этом случае можно провести калибровку конкретной конструкции с использованием дополнительных измерительных приборов.

 

Возможные конструкции, применяемые для измерения больших токов, приведены ниже.

 

 


Скачать документацию
Сайт компании

Copyright 2017 YE International yesupport@yeint.ru Обратная связь
 
 
Задать вопрос