LEM電流傳感器HO-NPPR的實(shí)用編程功能

　　　

　　現代工業(yè)特別是新能源行業(yè)的飛速發(fā)展，對電流、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預測到這種趨勢，HO系列應運而生。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，內置EEPROM，增加了前所未有的可編程功能，以其獨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(hù)可以通過(guò)編程對傳感器內部的設置進(jìn)行選擇和改變，以達到最適合自己應用的配置；甚至在使用過(guò)程中也可以對傳感器編程，因地制宜，因時(shí)制宜，實(shí)現傳感器的最佳配置。

　　下面介紹的是HO-NPPR 的3個(gè)實(shí)用編程功能：

HO-NPPR的額定電流

傳統的電流傳感器的額定電流是固定的（除了某些型號可采用多匝法），直到現在幾乎所有的電流傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家依然是這樣，一個(gè)型號對應著(zhù)一個(gè)固定的額定電流值，這個(gè)值是客戶(hù)無(wú)法改變的；但是對于很多客戶(hù)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品大都是系列化多規格的，為了確保每個(gè)規格的技術(shù)性能，一般是為每個(gè)規格選擇一個(gè)合適的型號；但從物流和成本管理的角度，應盡量地減少料號，才能便于管理，實(shí)現成本降低。有時(shí)候客戶(hù)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)規格選擇同一型號的電流傳感器，這樣就會(huì )造成在某些規格的機型上，傳感器并未工作在最佳精度（額定電流值）下，導致控制精度下降，或效率計算誤差加大等問(wèn)題。

HO-NPPR系列的對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(xiàn)的末端，LEM對每個(gè)傳感器都分別在上述3種額定電流下進(jìn)行校準，并將相應的參數存儲到EEPROM，以保證其精度。在使用時(shí)，客戶(hù)可根據自己系統的實(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)規格的傳感器，現在只用一個(gè)HO-NPPR就足夠了。同時(shí)由于HO原邊仍保留著(zhù)3組彼此獨立的原邊導線(xiàn)，還可以有3種不同的組合：1匝、2匝或3匝，也就是說(shuō)，對應每一種額定電流，還可以通過(guò)改變匝數的方法，將額定電流再擴展到更多的規格。例如：編程確定了額定電流為15A，還可以再通過(guò)PCB布線(xiàn)實(shí)現原邊匝數的變化，額定電流可以有5A、7.5A和15A。這就是說(shuō)，如果對傳感器HO -NPPR編程和多匝法并用，即可得到九個(gè)規格的額定電流，具體如下表：

很顯然，這樣可最大可能地滿(mǎn)足客戶(hù)以最少的料號覆蓋更多的規格需求。反過(guò)來(lái)看傳感器的生產(chǎn)，某一個(gè)型號的需求量越大，對降低成本就越有利。此外還有非常重要的一點(diǎn)，就是為了補償溫度對傳感器零點(diǎn)和增益帶來(lái)的影響，新的ASIC還增加了高，低溫測試，得到不同溫度下零點(diǎn)和增益的漂移值，然后將相應的修正值存儲于EEPROM中，實(shí)現了在整個(gè)工作溫度范圍內對傳感器輸出進(jìn)行補償，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(hù)的數據處理系統來(lái)看，以前采用的多為5V供電的AD或DSP芯片，而現在既有5V供電的，也有3.3V供電的，為順應這個(gè)趨勢，HO-NPPR的供電也從過(guò)去單一的5V，擴展到3.3V或5V供電皆可。那么對于3.3V供電的系統，顯然1.65V的參考電壓比2.5V更為適用；有了這個(gè)選項，客戶(hù)不必在不同的參考電壓之間做轉換，簡(jiǎn)化了設計，即提高了可靠性，又降低了成本。在單方向電流測量時(shí)，還可以選擇0.5V的參考電壓，從而擴大了單方向的測量范圍。從實(shí)際應用來(lái)看，這4種參考電壓基本滿(mǎn)足了絕大多數客戶(hù)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(hù)可以方便地將自己的參考電壓引入傳感器，實(shí)現參考基準統一。

H0-NPPR的OCD功能

考慮到在很多系統中電流采樣可能同時(shí)用于保護，HO-NPPR設置了過(guò)流監測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，客戶(hù)可根據自己的需要通過(guò)編程選定這個(gè)數值。大家知道，一般小量程霍爾開(kāi)環(huán)傳感器的測量范圍最高可達到3倍的額定值，而這個(gè)功能直接將監測的范圍擴大到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，可直接為后續電路所用，在一定程度上節省了客戶(hù)的軟，硬件資源。不僅如此，過(guò)流監測位于輸出濾波器之前，還確保了響應的快速性，時(shí)間小于2us。

關(guān)于OCD的設置，可參考下表：

　　　我們在市場(chǎng)調研中發(fā)現確實(shí)有些應用由于環(huán)境條件的變化，需要調整傳感器的設置，來(lái)實(shí)現更精準的測量。例如：在太陽(yáng)能發(fā)電站的應用中，早、中、晚3個(gè)時(shí)段，光照強度會(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)，電流遠遠達不到額定值，勢必造成測量精度下降，直接影響系統效率計算的準確度?？删幊痰腍O-NPPR傳感器，顯現了極大的優(yōu)勢，可以按時(shí)段或按光照強度，通過(guò)在線(xiàn)編程改變傳感器的額定電流設置，實(shí)現了各個(gè)時(shí)段更加精準的測量。