Comment choisir un noyau toroïdal pour améliorer la mesure du courant continu

Dwayne Reid

Comment choisir un noyau toroïdal pour améliorer la mesure du courant continu


Je travaille actuellement sur un projet où j’utilise un capteur à effet Hall linéaire pour surveiller les changements de courant continu. Ce courant continu est modulé entre 15 et 20 Hz. L’amplitude est d’environ 125 A DC avec une modulation de 5 à 10%.

Je ne suis pas intéressé par l’ampleur du courant continu. Je souhaite plutôt trouver des changements dans l’amplitude de modulation.

Le capteur que j’utilise fonctionne assez bien pour une « preuve de concept » mais j’aimerais obtenir plus d’amplitude du capteur.

La solution évidente consiste à acheter un ampèremètre à pince DC bon marché et à le dénuder uniquement pour les pièces dont j’ai besoin (mâchoires / ensemble de pince et capteur à effet Hall). Mais je regardais des pinces en plastique que je traînais et il m’est venu à l’esprit que le diamètre intérieur circulaire d’une pince en plastique tiendrait bien sur un noyau toroïde plus large.

pince en plastique générique

Mon idée est de trouver un noyau toroïdal approprié et de le diviser de telle sorte que j’ai deux demi-cercles. Ceux-ci seraient collés dans la pince en plastique avec la fente arrière ayant le capteur à effet Hall dans l’espace.

J’ignore complètement les caractéristiques magnétiques des noyaux toroïdaux. La plupart des cœurs que j’ai vus / travaillé avec sont utilisés à différentes fréquences RF. Je suppose que ce sont de la ferrite ou de la poudre de fer. J’ai également examiné des noyaux toroïdaux enroulés dans le passé.

Je cherche des conseils pour choisir un noyau approprié. Je ferai mes premiers tests avec une fréquence sensiblement plus élevée (60 Hz) mais c’est ce que j’ai à disposition dans mon laboratoire. Lorsque j’ai quelque chose qui semble fonctionner, je le prends sur place et je l’essaye avec le système réel avec lequel il doit fonctionner.

Tony EE rocketscientist

Les noyaux magnétiques doivent avoir un espace d’air nul à une très faible rugosité de surface inférieure à un micron / espace d’air, puis être démagnétisés pour la précision CC et compensés annulés avec l’amplificateur pour la précision.

Tony EE rocketscientist

Quel est le système actuel? et tolérance à l’erreur?

mkeith

Vous devriez pouvoir utiliser un transformateur de courant (sans capteur Hall). Vous devriez acheter un noyau divisé plutôt que d’en faire un en divisant un noyau solide.

mkeith

Pour élaborer un peu, si vous n’êtes intéressé que par l’amplitude CA, vous n’aurez peut-être pas besoin d’une précision CC. Par conséquent, vous n’avez peut-être pas besoin d’un capteur à effet Hall. En fait, vous pouvez peut-être simplement acheter une sonde de courant alternatif relativement bon marché pour un oscilloscope.

Dwayne Reid

J’avais pensé à cela mais je ne l’avais pas encore essayé. Le problème est que la fréquence de modulation est tellement inférieure à la normale 50/60 Hz que les capteurs à pince AC fonctionnent à.

Réponses


 Neil_UK

Si vous allez avoir un entrefer suffisamment grand pour un élément Hall, alors peu importe le matériau magnétique à partir duquel votre noyau est fabriqué, la réticence sera dominée par l’entrefer.

Je recommanderais fortement d’utiliser deux capteurs à effet Hall, un dans chaque espace, en phase avec le flux de circulation, sorties ajoutées. Cela rejettera les champs externes, dans la mesure où les espaces et les capteurs sont équilibrés, car les éléments Hall seront en opposition de phase avec le flux externe.

Votre facteur d’échelle dépend presque entièrement de la taille de l’entrefer. Vous devez contrôler cela avec précision si vous avez la moindre prétention à la répétabilité ou à la précision des mesures. À cette fin, vous devez probablement intégrer vos capteurs dans quelque chose de mince, rigide et plat, de sorte que les noyaux serrés se rejoignent avec une géométrie bien définie. Vous ne pouvez pas simplement les faire basculer sur les capteurs eux-mêmes et vous attendre à une stabilité mécanique. Le quelque chose doit évidemment être non magnétique, mais non conducteur serait également bon si vous voulez mesurer des courants changeants. Peut-être une bande de PCB nu avec une poche découpée pour le capteur Hall, ou de la résine d’araldite coulée.

 

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