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開環(huán)霍爾電流傳感器在通信基站中的應(yīng)用
北京柏艾斯科技有限公司
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開環(huán)霍爾電流傳感器在通信基站中的應(yīng)用
 
關(guān)鍵字:開環(huán)霍爾電流傳感器,通信基站
本文介紹了基于開環(huán)霍爾原理,通過標(biāo)準(zhǔn)輸出的HDIE-C系列的開環(huán)電流傳感器用于通信基站電源管理、監(jiān)測的方案,實(shí)現(xiàn)了對于某一特定區(qū)域內(nèi)的所有通信基站工作狀態(tài)的監(jiān)測,減少大面積區(qū)域內(nèi)工作人員巡檢的工作量。
1、引言
隨著我國電信事業(yè)的迅速發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,需要操作與維護(hù)的通信基站種類和數(shù)量大幅度的提高,對通信基站電源的穩(wěn)定性和可靠性也就提出了更高的要求,為提高通信王的整體質(zhì)量、節(jié)約人力資源和能源損耗,我國提出了對通信電源設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行幾種監(jiān)控管理的要求。
針對這一問題,HDIE-C系列電流傳感器通過對通信電源集中監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)通信基站的實(shí)時(shí)管理,管理人員在遠(yuǎn)端集中控制中心可以對各個(gè)通信基站的工作狀態(tài)進(jìn)行管理,第一時(shí)間內(nèi)技術(shù)人員可以對基站進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。
                      
                  監(jiān)控圖
2、開環(huán)霍爾傳感器的工作原理
自1879年美國物理學(xué)家Edwin Herbert Hall發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)以來,霍爾技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。隨著元器件工藝技術(shù)的發(fā)展,由霍爾器件應(yīng)用開發(fā)的霍爾電流、電壓傳感器在各行各業(yè)都取得了良好的應(yīng)用。
1)、霍爾效應(yīng)及霍爾器件
霍爾效應(yīng)是霍爾技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ),當(dāng)通有小電流的半導(dǎo)體薄片置于磁場中時(shí)(如圖1),半導(dǎo)體內(nèi)的載流子受洛倫茲力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),使半導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生電勢差,該電勢差即為霍爾電壓VH,VH與磁感應(yīng)強(qiáng)度B及控制電流IC成正比,經(jīng)過理論推算有式(1)關(guān)系。
VH=(RH/d)×B×IC(1)
式中:B為磁感應(yīng)強(qiáng)度;
IC為控制電流;
RH為霍爾系數(shù);
d為半導(dǎo)體厚度。
式(1)中,若保持控制電流IC不變,在一定條件下,可通過測量霍爾電壓推算出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,由此建立了磁場與電壓信號的聯(lián)系。根據(jù)這一關(guān)系式,人們研制出了用于測量磁場的半導(dǎo)體器件,即霍爾器件。
           霍爾原理圖1  
 霍爾效應(yīng)原理
2)、開環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理
    原理圖和外形圖
  
當(dāng)原邊電流Ip穿過帶有氣隙的聚磁環(huán),放在氣隙中的霍爾元件會檢測到與電流大小成比例關(guān)系的磁通,并輸出小電壓信號,該電壓信號被放大器放大,即可輸出與原邊電流信號相位相一致的電壓波形,該波形能夠真實(shí)的反映原邊電流的大小及變化。
開環(huán)霍爾電流傳感器的應(yīng)用很廣泛,主要是有以下幾個(gè)重要特點(diǎn):
1)、整個(gè)量程范圍都有極高的線性度.
2)、集成化程度高,優(yōu)良的溫度特性和長期工作穩(wěn)定性,使變送器免于定期校驗(yàn).
3)、準(zhǔn)確度高.
4)、結(jié)構(gòu)簡單牢固,抗震性好
5)、過載能力強(qiáng).
6)、開口、閉口多種尺寸選擇
傳感器外形圖   
                                       
 3、開環(huán)霍爾電流傳感器在通信基站中的應(yīng)用方式
為更好的監(jiān)測通信基站內(nèi)的所有設(shè)備工作狀態(tài),很多采取傳統(tǒng)的互感器監(jiān)測交流、分流器監(jiān)測直流的方式,隨著技術(shù)的更替、需求不斷的增加,對于基站整體的工作狀況做遠(yuǎn)程監(jiān)控,電流傳感器在這個(gè)條件下相應(yīng)產(chǎn)生,傳統(tǒng)的分流器、互感器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的需求。
一般在設(shè)計(jì)時(shí)會采取兩種監(jiān)測方式:
1)、對基站內(nèi)的設(shè)備分別進(jìn)行監(jiān)測
基站內(nèi)部設(shè)備一般包括換氣設(shè)備、通信電源、電池組、外網(wǎng)配電系統(tǒng)等,分別對每一個(gè)設(shè)備的總線輸出端電流進(jìn)行監(jiān)測,一般會標(biāo)準(zhǔn)信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內(nèi)部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24V均可,所有傳感器的輸出信號全部接入無線采集模塊當(dāng)中,做遠(yuǎn)端傳輸,在區(qū)域內(nèi)一特定的監(jiān)控中心做整體監(jiān)控,同時(shí)區(qū)域內(nèi)的相關(guān)巡檢人員可以通過手機(jī),直接了解每個(gè)基站內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài),如下:
單一設(shè)備檢測
對于單一設(shè)備監(jiān)測
2)、對于整體總動(dòng)力線進(jìn)行監(jiān)測
有很多客戶在設(shè)計(jì)改造時(shí)考慮監(jiān)控成本,這是會采用監(jiān)測總的外網(wǎng)配電系統(tǒng),這樣,在成本上會有部分減少一般會標(biāo)準(zhǔn)信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內(nèi)部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24V均可,所有傳感器的輸出信號全部接入無線采集模塊當(dāng)中,做遠(yuǎn)端傳輸,在區(qū)域內(nèi)一特定的監(jiān)控中心做整體監(jiān)控,同時(shí)區(qū)域內(nèi)的相關(guān)巡檢人員可以通過手機(jī),直接了解每個(gè)基站內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài),如下:
整體檢測
對輸入輸出兩端監(jiān)測
以上兩種方式目前后者居多,在設(shè)計(jì)新基站或者需要對現(xiàn)有基站進(jìn)行改造的時(shí)候,選擇電流傳感器需要注意一下幾點(diǎn):
1)、看現(xiàn)場的設(shè)備是否已經(jīng)安裝好,傳感器有開口的和閉口之分,閉口精度高,開口精度差,在不能斷線的線的情況下需要選擇開口,而且還需要考慮到以后對設(shè)備維護(hù)的時(shí)候更換傳感器能否斷線;
2)、選擇傳感器的時(shí)候要注意使用的環(huán)境、是否有高溫、低溫、高潮濕的環(huán)境,需要對銷售人員說清環(huán)境狀況;
3)、對于監(jiān)測蓄電池組的直流電流傳感器、電壓傳感器選擇時(shí)需要注意,是否需要監(jiān)測反向電流電壓,因?yàn)樾铍姵卮嬖诔浞烹妴栴};
4)、選擇接近于電纜或者銅牌尺寸的電流傳感器,測量時(shí)的效果會更好。
4、   結(jié)束語
    伴隨著產(chǎn)品的不斷更新,對于區(qū)域內(nèi)整體監(jiān)控需求的增加,人員成本的降低,互感器等產(chǎn)品已經(jīng)逐漸被傳感器所取代,在高溫、低溫、高潮濕等特殊環(huán)境下,傳感器發(fā)揮這至關(guān)重要的作用,更多詳細(xì)信息請咨詢  http://www.passiontek.com.cn.
 

 

狀 態(tài): 離線

公司簡介
產(chǎn)品目錄

公司名稱: 北京柏艾斯科技有限公司
聯(lián) 系 人: 張楷
電  話: 010-89494921
傳  真: 010-89494925
地  址: 北京市順義區(qū)林河工業(yè)開發(fā)區(qū)林河大街28號
郵  編: 101300
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