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开环霍尔电流传感器在通信基站中的应用

一、引言

  随看我囯电信事业的迅速发展,通信网络规模的不断扩大,需要操作与维护的通信基站种类和数畺大幅度的提高,对通信基站电源的稳定性和可靠性也就提出了更高的要求,为提高通信王的整体质畺、节约人力资源和能源损耗,我国提出了对通信电源设备及环境进行几种监控管理的要求。

  针对这一问题,AHKC系列霍尔电流传感器通过对通信电源集中监测,实现对移动通信基站的实时管理,管理人员在远端集中控制中心可以对各个通信基站的工作状态进行管理,第一时间内技术人员可以对基站进行系统维护。

二、霍尔开环电流传感器工作原理

  霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,具有对磁场敏感、结构简单、体积小、响应速度快等特点,按原理可分为开环(直放式)和闭环(磁平衡式),基于实际应用中开环(直放式)原理传感器结构拒对紧凑、功耗小且成本较低,普遍采用开环(直放式)原理霍尔电流传感器应用于通信基站中。

  当原边电流Ip穿过带有气隙的聚磁环,放在气隙中的霍尔元件会检测到与电流大小成比例关系的磁通,并输出小电压信号,该电压信号被放大器放大,即可输出与原边电流信号相位相一致的电压波形,该波形能够真实的反映原边电流的大小及变化。

三、产品选型

  霍尔电流传感器结合了电流互感器和分流器的所有优点,克服了互感器和分流器的不足(如:互感器只适用于50Hz工频测畺;分流器无法进行隔离检测),同时还具有响应时间快(≤1Ous)、绝缘性强(耐压3.5kV)、频带宽(≤2OkHz)、体积小易于安装等特点。

  在传感器行业内,江苏安科瑞严格按照JB/T7490-2007《霍尔电流传感器》规定的各项要求,相对于同行采用插针式接线不同,一律采用绿色可插拔端子现扬接线方便、可靠。同时针对不同现杨应用设计出闭口式外形霍尔、开口式外形霍尔。一般情况下,可以根据输入信号、外形、内控尺寸来选择霍尔电流传感器。

  产品外形

  常见霍尔电流传感器外形如下图:

开口式外形霍尔电流传感器

  技术指标

  ● 响应时间:≤1Ous

  ● 频宽:20kHz

  ● 失调电压:±15mV

  ● 工作温度:-25~70℃

  ● 存储温度:-40~80℃

  ● 输出负载:裉据不同辅助电源、输入信号、输出信号而定

  ● 输入过载能力:输入畺程最大值2倍可恢复正常工作

  ● 耐压:3.5kV/50Hz/1min

四、应用

  为更好的监测通信基站内的所有设备工作状态,很多采取传统的互感器监测交流、分流器监测直流的方式,随着技术的更替、需求不断的增加,对于基站整体的工作状况做远程监控,电流传感器在这个条件下相应产生,传统的分流器、互感器已经不能满足现有的需求。

  1 )、对基站内的设备分别进行监测

  基站内部设备一般包括换气设备、通信电源、电池组、外网配电系统等,分别对每一个设备的总线输出端电流进行监测,一般会标准信号DC 4-20mA作为输出,电源可以用基站内部的直流电源为供电, DC 12V、 DC 15-24V均可,所有传感器的输出信号全部接入无线采集模块当中,做远端传输,在区域内一特定的监控中心做整体监控,同时区域内的相关巡检人员可以通过手机,直接了解每个基站内设备的工作状态,如下:

  对于单一设备监测

  2)、对于整体总动力线进行监测

  有很多客户在设计改造时考虑监控成本,这时会采用监测总的外网配电系统,这样,在成本上会有部分减少。一般会标准信号DC 4-20mA作为输出,电源可以用基站内部的直流电源为供电, DC 12V、 DC 15-24V均可• 所有传感器的输出倍号全部接入无线采集模块当中,做远端传输,在区域内一特定的中心做整体监控,同时区域内的相关巡检人员可以通过手机,直接了解每个基站内设备的工作状态,如下:

  对输入输出两端监测

  以上两种方式目前后者居多,在设计新基站或者需要对现有基站进行改造的时候,选择电流传感器需要注意以下几点:

  1) 看现场的设备是否已经安装好,传感器有开口和闭口之分,闭口精度高,开口精度差,在不能断线的情况下需要选择开口,而且还需要考虑到以后对设备维护的时候更换传感器能否断线;

  2) 选择传感器的时候要注意使用的环境,是否有高温、低溫、高潮湿的环境;

  3) 对于监测蓄电池组的直流电流传感器、电压传感器选择时需要注意,是否需要监测反向电流电压,因为蓄电池存在充放电问题;

  4)、选择接近于电缆或者铜牌尺寸的电流传感器,测量时的效果会更好。

五、结束语

  伴随着产品的不断更新,对于区域内整体监控需求的增加,人员成本的降低,互感器等产品已经逐渐被传感器所取代,在高温、低温、高潮湿等特殊环境下,传感器发挥着至关重要的作用。