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開環霍爾電流傳感器在通信基站中的應用
關鍵字:開環霍爾電流傳感器,通信基站
本文介紹了基於開環霍爾原理,通過標準輸出的HDIE-C係列的開環電流傳感器用於通信基站電源管理、監測的方案,實現了對於某一特定區域內的所有通信基站工作狀態的監測,減少大麵積區域內工作人員巡檢的工作量。
1、引言
隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)電(dian)信(xin)事(shi)業(ye)的(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan),通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)規(gui)模(mo)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da),需(xu)要(yao)操(cao)作(zuo)與(yu)維(wei)護(hu)的(de)通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan)種(zhong)類(lei)和(he)數(shu)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)的(de)提(ti)高(gao),對(dui)通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan)電(dian)源(yuan)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)就(jiu)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu),為(wei)提(ti)高(gao)通(tong)信(xin)王(wang)的(de)整(zheng)體(ti)質(zhi)量(liang)、節約人力資源和能源損耗,我國提出了對通信電源設備及環境進行幾種監控管理的要求。
針對這一問題,HDIE-C係xi列lie電dian流liu傳chuan感gan器qi通tong過guo對dui通tong信xin電dian源yuan集ji中zhong監jian測ce,實shi現xian對dui移yi動dong通tong信xin基ji站zhan的de實shi時shi管guan理li,管guan理li人ren員yuan在zai遠yuan端duan集ji中zhong控kong製zhi中zhong心xin可ke以yi對dui各ge個ge通tong信xin基ji站zhan的de工gong作zuo狀zhuang態tai進jin行xing管guan理li,第di一yi時shi間jian內nei技ji術shu人ren員yuan可ke以yi對dui基ji站zhan進jin行xing係xi統tong維wei護hu。
通信基站 區域集中監控係統
2、開環霍爾傳感器的工作原理
自1879年美國物理學家Edwin Herbert Hall發現霍爾效應以來,霍爾技術被越來越多地應用於工業控製的各個領域。隨著元器件工藝技術的發展,由霍爾器件應用開發的霍爾電流、電壓傳感器在各行各業都取得了良好的應用。
1)、霍爾效應及霍爾器件
霍爾效應是霍爾技術應用的理論基礎,當通有小電流的半導體薄片置於磁場中時(如圖1),半導體內的載流子受洛倫茲力的作用發生偏轉,使半導體兩側產生電勢差,該電勢差即為霍爾電壓VH,VH與磁感應強度B及控製電流IC成正比,經過理論推算有式(1)關係。
VH=(RH/d)×B×IC(1)
式中:B為磁感應強度;
IC為控製電流;
RH為霍爾係數;
d為半導體厚度。
式(1)中,若保持控製電流ICbubian,zaiyidingtiaojianxia,ketongguocelianghuoerdianyatuisuanchuciganyingqiangdudedaxiao,youcijianlilecichangyudianyaxinhaodelianxi。genjuzheyiguanxishi,renmenyanzhichuleyongyuceliangcichangdebandaotiqijian,jihuoerqijian。
霍爾效應原理
霍爾開環原理 HDIE-C45外形圖
當原邊電流Ip穿chuan過guo帶dai有you氣qi隙xi的de聚ju磁ci環huan,放fang在zai氣qi隙xi中zhong的de霍huo爾er元yuan件jian會hui檢jian測ce到dao與yu電dian流liu大da小xiao成cheng比bi例li關guan係xi的de磁ci通tong,並bing輸shu出chu小xiao電dian壓ya信xin號hao,該gai電dian壓ya信xin號hao被bei放fang大da器qi放fang大da,即ji可ke輸shu出chu與yu原yuan邊bian電dian流liu信xin號hao相xiang位wei相xiang一yi致zhi的de電dian壓ya波bo形xing,該gai波bo形xing能neng夠gou真zhen實shi的de反fan映ying原yuan邊bian電dian流liu的de大da小xiao及ji變bian化hua。
開環霍爾電流傳感器的應用很廣泛,主要是有以下幾個重要特點:
1)、整個量程範圍都有極高的線性度.
2)、集成化程度高,優良的溫度特性和長期工作穩定性,使變送器免於定期校驗.
3)、準確度高.
4)、結構簡單牢固,抗震性好
5)、過載能力強.
6)、開口、閉口多種尺寸選擇
HDIB-C15外形圖 HDID-C31外形圖
為更好的監測通信基站內的所有設備工作狀態,很多采取傳統的互感器監測交流、分流器監測直流的方式,隨著技術的更替、需求不斷的增加,對於基站整體的工作狀況做遠程監控,電流傳感器在這個條件下相應產生,傳統的分流器、互感器已經不能滿足現有的需求。
一般在設計時會采取兩種監測方式:
1)、對基站內的設備分別進行監測
基站內部設備一般包括換氣設備、通信電源、電池組、外網配電係統等,分別對每一個設備的總線輸出端電流進行監測,一般會標準信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24Vjunke,suoyouchuanganqideshuchuxinhaoquanbujieruwuxiancaijimokuaidangzhong,zuoyuanduanchuanshu,zaiquyuneiyitedingdejiankongzhongxinzuozhengtijiankong,tongshiquyuneidexiangguanxunjianrenyuankeyitongguoshouji,zhijielejiemeigejizhanneishebeidegongzuozhuangtai,ruxia:
對於單一設備監測
2)、對於整體總動力線進行監測
有很多客戶在設計改造時考慮監控成本,這是會采用監測總的外網配電係統,這樣,在成本上會有部分減少一般會標準信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24Vjunke,suoyouchuanganqideshuchuxinhaoquanbujieruwuxiancaijimokuaidangzhong,zuoyuanduanchuanshu,zaiquyuneiyitedingdejiankongzhongxinzuozhengtijiankong,tongshiquyuneidexiangguanxunjianrenyuankeyitongguoshouji,zhijielejiemeigejizhanneishebeidegongzuozhuangtai,ruxia:
對輸入輸出兩端監測
以上兩種方式目前後者居多,在設計新基站或者需要對現有基站進行改造的時候,選擇電流傳感器需要注意一下幾點:
1)、看kan現xian場chang的de設she備bei是shi否fou已yi經jing安an裝zhuang好hao,傳chuan感gan器qi有you開kai口kou的de和he閉bi口kou之zhi分fen,閉bi口kou精jing度du高gao,開kai口kou精jing度du差cha,在zai不bu能neng斷duan線xian的de線xian的de情qing況kuang下xia需xu要yao選xuan擇ze開kai口kou,而er且qie還hai需xu要yao考kao慮lv到dao以yi後hou對dui設she備bei維wei護hu的de時shi候hou更geng換huan傳chuan感gan器qi能neng否fou斷duan線xian;
2)、選擇傳感器的時候要注意使用的環境、是否有高溫、低溫、高潮濕的環境,需要對銷售人員說清環境狀況;
3)、對於監測蓄電池組的直流電流傳感器、電壓傳感器選擇時需要注意,是否需要監測反向電流電壓,因為蓄電池存在充放電問題;
4)、選擇接近於電纜或者銅牌尺寸的電流傳感器,測量時的效果會更好。
4、 結束語
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