LEM電流傳感器HO-NPPR的實用編程功能

　　　

　　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。這個系列電流傳感器的誕生可以說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需求。具體來說就是客戶可以通過編程對傳感器內部的設置進行選擇和改變，以達到最適合自己應用的配置；甚至在使用過程中也可以對傳感器編程，因地制宜，因時制宜，實現傳感器的最佳配置。

　　下面介紹的是HO-NPPR 的3個實用編程功能：

HO-NPPR的額定電流

傳統(tǒng)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廠家依然是這樣，一個型號對應著一個固定的額定電流值，這個值是客戶無法改變的；但是對于很多客戶來說，產品大都是系列化多規(guī)格的，為了確保每個規(guī)格的技術性能，一般是為每個規(guī)格選擇一個合適的型號；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，實現成本降低。有時候客戶為了兼顧技術性能與物流及成本，通常采用相鄰的幾個規(guī)格選擇同一型號的電流傳感器，這樣就會造成在某些規(guī)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問題，它打破了以往的模式，在硬件沒有任何變化的情況下，可通過編程選擇不同的額定電流，有8A、15A和25A 三檔。在傳感器生產線的末端，LEM對每個傳感器都分別在上述3種額定電流下進行校準，并將相應的參數存儲到EEPROM，以保證其精度。在使用時，客戶可根據自己系統(tǒng)的實際電流，通過編程來選擇最接近的額定電流值；顯然原本是3個規(guī)格的傳感器，現在只用一個HO-NPPR就足夠了。同時由于HO原邊仍保留著3組彼此獨立的原邊導線，還可以有3種不同的組合：1匝、2匝或3匝，也就是說，對應每一種額定電流，還可以通過改變匝數的方法，將額定電流再擴展到更多的規(guī)格。例如：編程確定了額定電流為15A，還可以再通過PCB布線實現原邊匝數的變化，額定電流可以有5A、7.5A和15A。這就是說，如果對傳感器HO -NPPR編程和多匝法并用，即可得到九個規(guī)格的額定電流，具體如下表：

很顯然，這樣可最大可能地滿足客戶以最少的料號覆蓋更多的規(guī)格需求。反過來看傳感器的生產，某一個型號的需求量越大，對降低成本就越有利。此外還有非常重要的一點，就是為了補償溫度對傳感器零點和增益帶來的影響，新的ASIC還增加了高，低溫測試，得到不同溫度下零點和增益的漂移值，然后將相應的修正值存儲于EEPROM中，實現了在整個工作溫度范圍內對傳感器輸出進行補償，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編程來選擇，有如下4種：2.5V、1.65V、1.5V和0.5V。從客戶的數據處理系統(tǒng)來看，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，為順應這個趨勢，HO-NPPR的供電也從過去單一的5V，擴展到3.3V或5V供電皆可。那么對于3.3V供電的系統(tǒng)，顯然1.65V的參考電壓比2.5V更為適用；有了這個選項，客戶不必在不同的參考電壓之間做轉換，簡化了設計，即提高了可靠性，又降低了成本。在單方向電流測量時，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。從實際應用來看，這4種參考電壓基本滿足了絕大多數客戶的需求。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，客戶可以方便地將自己的參考電壓引入傳感器，實現參考基準統(tǒng)一。

H0-NPPR的OCD功能

考慮到在很多系統(tǒng)中電流采樣可能同時用于保護，HO-NPPR設置了過流監(jiān)測OCD功能，可提供從0.7….5.8倍的額定值Ipn，共16個過流倍數，客戶可根據自己的需要通過編程選定這個數值。大家知道，一般小量程霍爾開環(huán)傳感器的測量范圍最高可達到3倍的額定值，而這個功能直接將監(jiān)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”的開關信號，可直接為后續(xù)電路所用，在一定程度上節(jié)省了客戶的軟，硬件資源。不僅如此，過流監(jiān)測位于輸出濾波器之前，還確保了響應的快速性，時間小于2us。

關于OCD的設置，可參考下表：

　　　我們在市場調研中發(fā)現確實有些應用由于環(huán)境條件的變化，需要調整傳感器的設置，來實現更精準的測量。例如：在太陽能發(fā)電站的應用中，早、中、晚3個時段，光照強度會有較大變化，由此帶來電池板的發(fā)電量也有較大變化，如果按光照最強時的電流作為額定值選擇電流傳感器，那么在光照最弱時，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(tǒng)效率計算的準確度。可編程的HO-NPPR傳感器，顯現了極大的優(yōu)勢，可以按時段或按光照強度，通過在線編程改變傳感器的額定電流設置，實現了各個時段更加精準的測量。