LEM電流傳感器HO-NPPR的實(shí)用編程功能

LEM作為電量傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先者，一直致力于為客戶提供創(chuàng)新的、高質(zhì)量的解決方案。LEM的核心產(chǎn)品是電流，電壓傳感器，廣泛應(yīng)用于可再生能源、電源、伺服、焊接、機(jī)車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)等各個(gè)領(lǐng)域。

現(xiàn)代工業(yè)特別是新能源行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)電流、電壓傳感器提出了越來(lái)越高的要求：小型化；精確性；超寬的溫度范圍，多樣化且便捷的安裝方式等等。LEM預(yù)測(cè)到這種趨勢(shì)，HO系列應(yīng)運(yùn)而生。這個(gè)系列電流傳感器的誕生可以說(shuō)是電流傳感器新的里程碑。它采用了新一代的ASIC芯片，內(nèi)置EEPROM，增加了前所未有的可編程功能，以其獨(dú)特的智能化和靈活性，更加廣泛地覆蓋了市場(chǎng)需求。具體來(lái)說(shuō)就是客戶可以通過(guò)編程對(duì)傳感器內(nèi)部的設(shè)置進(jìn)行選擇和改變，以達(dá)到最適合自己應(yīng)用的配置；甚至在使用過(guò)程中也可以對(duì)傳感器編程，因地制宜，因時(shí)制宜，實(shí)現(xiàn)傳感器的最佳配置。

HO-NPPR的額定電流

傳統(tǒng)的電流傳感器的額定電流是固定的（除了某些型號(hào)可采用多匝法），直到現(xiàn)在幾乎所有的電流傳感器生產(chǎn)廠家依然是這樣，一個(gè)型號(hào)對(duì)應(yīng)著一個(gè)固定的額定電流值，這個(gè)值是客戶無(wú)法改變的；但是對(duì)于很多客戶來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品大都是系列化多規(guī)格的，為了確保每個(gè)規(guī)格的技術(shù)性能，一般是為每個(gè)規(guī)格選擇一個(gè)合適的型號(hào)；但從物流和成本管理的角度，應(yīng)盡量地減少料號(hào)，才能便于管理，實(shí)現(xiàn)成本降低。有時(shí)候客戶為了兼顧技術(shù)性能與物流及成本，通常采用相鄰的幾個(gè)規(guī)格選擇同一型號(hào)的電流傳感器，這樣就會(huì)造成在某些規(guī)格的機(jī)型上，傳感器并未工作在最佳精度（額定電流值）下，導(dǎo)致控制精度下降，或效率計(jì)算誤差加大等問(wèn)題。

HO-NPPR系列的對(duì)額定電流的編程功能，在很大程度上化解了這個(gè)問(wèn)題，它打破了以往的模式，在硬件沒(méi)有任何變化的情況下，可通過(guò)編程選擇不同的額定電流，有8A、15A和25A三檔。在傳感器生產(chǎn)線的末端，LEM對(duì)每個(gè)傳感器都分別在上述3種額定電流下進(jìn)行校準(zhǔn)，并將相應(yīng)的參數(shù)存儲(chǔ)到EEPROM，以保證其精度。在使用時(shí)，客戶可根據(jù)自己系統(tǒng)的實(shí)際電流，通過(guò)編程來(lái)選擇最接近的額定電流值；顯然原本是3個(gè)規(guī)格的傳感器，現(xiàn)在只用一個(gè)HO-NPPR就足夠了。同時(shí)由于HO原邊仍保留著3組彼此獨(dú)立的原邊導(dǎo)線，還可以有3種不同的組合：1匝、2匝或3匝，也就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)每一種額定電流，還可以通過(guò)改變?cè)褦?shù)的方法，將額定電流再擴(kuò)展到更多的規(guī)格。例如：編程確定了額定電流為15A，還可以再通過(guò)PCB布線實(shí)現(xiàn)原邊匝數(shù)的變化，額定電流可以有5A、7.5A和15A。這就是說(shuō)，如果對(duì)傳感器HO-NPPR編程和多匝法并用，即可得到九個(gè)規(guī)格的額定電流，很顯然，這樣可最大可能地滿足客戶以最少的料號(hào)覆蓋更多的規(guī)格需求。反過(guò)來(lái)看傳感器的生產(chǎn)，某一個(gè)型號(hào)的需求量越大，對(duì)降低成本就越有利。此外還有非常重要的一點(diǎn)，就是為了補(bǔ)償溫度對(duì)傳感器零點(diǎn)和增益帶來(lái)的影響，新的ASIC還增加了高，低溫測(cè)試，得到不同溫度下零點(diǎn)和增益的漂移值，然后將相應(yīng)的修正值存儲(chǔ)于EEPROM中，實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)對(duì)傳感器輸出進(jìn)行補(bǔ)償，使得它的電性能大幅提高，已接近于閉環(huán)傳感器。

HO-NPPR的參考電壓

HO-NPPR參考電壓的輸出也可以通過(guò)編程來(lái)選擇，有如下4種：2.5V、1.65V、1.5V和0.5V。從客戶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來(lái)看，以前采用的多為5V供電的AD或DSP芯片，而現(xiàn)在既有5V供電的，也有3.3V供電的，為順應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)，HO-NPPR的供電也從過(guò)去單一的5V，擴(kuò)展到3.3V或5V供電皆可。那么對(duì)于3.3V供電的系統(tǒng)，顯然1.65V的參考電壓比2.5V更為適用；有了這個(gè)選項(xiàng)，客戶不必在不同的參考電壓之間做轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，即提高了可靠性，又降低了成本。在單方向電流測(cè)量時(shí)，還可以選擇0.5V的參考電壓，從而擴(kuò)大了單方向的測(cè)量范圍。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，這4種參考電壓基本滿足了絕大多數(shù)客戶的需求。此外，HO-NPPR的參考電壓依然保持了原有的輸入模式，范圍在0.5…2.65V，客戶可以方便地將自己的參考電壓引入傳感器，實(shí)現(xiàn)參考基準(zhǔn)統(tǒng)一。

H0-NPPR的OCD功能

考慮到在很多系統(tǒng)中電流采樣可能同時(shí)用于保護(hù)，HO-NPPR設(shè)置了過(guò)流監(jiān)測(cè)OCD功能，可提供從0.7….5.8倍的額定值Ipn，共16個(gè)過(guò)流倍數(shù)，客戶可根據(jù)自己的需要通過(guò)編程選定這個(gè)數(shù)值。大家知道，一般小量程霍爾開(kāi)環(huán)傳感器的測(cè)量范圍最高可達(dá)到3倍的額定值，而這個(gè)功能直接將監(jiān)測(cè)的范圍擴(kuò)大到5.8倍的額定值，而且OCD的輸出直接給出“1”或“0”的開(kāi)關(guān)信號(hào)，可直接為后續(xù)電路所用，在一定程度上節(jié)省了客戶的軟，硬件資源。不僅如此，過(guò)流監(jiān)測(cè)位于輸出濾波器之前，還確保了響應(yīng)的快速性，時(shí)間小于2us。

我們?cè)谑袌?chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)確實(shí)有些應(yīng)用由于環(huán)境條件的變化，需要調(diào)整傳感器的設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的測(cè)量。例如：在太陽(yáng)能發(fā)電站的應(yīng)用中，早、中、晚3個(gè)時(shí)段，光照強(qiáng)度會(huì)有較大變化，由此帶來(lái)電池板的發(fā)電量也有較大變化，如果按光照最強(qiáng)時(shí)的電流作為額定值選擇電流傳感器，那么在光照最弱時(shí)，電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到額定值，勢(shì)必造成測(cè)量精度下降，直接影響系統(tǒng)效率計(jì)算的準(zhǔn)確度�？删幊痰腍O-NPPR傳感器，顯現(xiàn)了極大的優(yōu)勢(shì)，可以按時(shí)段或按光照強(qiáng)度，通過(guò)在線編程改變傳感器的額定電流設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)時(shí)段更加精準(zhǔn)的測(cè)量。