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请教个霍尔传感器的误差以及空间干扰的问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
    目前选择了一个测量范围额定值是3500V有效值的霍尔传感器,输出电流25mA。
    现在发现,在测量700V左右的直流电压的时候,存在大概100V上下的波动,而且偶尔是明显的3倍频。
    我个人怀疑是测量误差,以及空间干扰引起的,不知道在量级上是否估计错了。初步分析如下:
    比如当前的测量700V,实际上仅仅是额定量程的1/7--1/6,因此输出电流也就是4-5mA,如果再传输线上耦合进500uA级别的电流(霍尔输出电阻60欧姆,输入采样电阻50欧姆),这不知道是否能符合实际现象?
    
    从应用环境来看,大概霍尔的1米之外有igbt三相桥模块,只要是有脉冲,就明显看到干扰。
    请达人指点一二,谢谢。
    

  可能更多是在霍尔器件,电源,以及传导干扰上追查,空间干扰不至于有这么明显。

说一下传感器引线,系统接地状况

  是这样。目前发现,通过示波器发现,基本上所有的设备,包括电源输出,示波器探头一边的悬空,以及所有的电位测量,都带有跟换流器输出的开关频率相关。
  有一种可能是存在比较大的空间干扰,比如一旦换流器启动脉冲,则在空间存在跟开关频率有关的干扰,从而直接影响了示波器的测量(探头空载时,存在10V峰值干扰),直流电容电压上叠加干扰(存在20V峰值干扰),24V开关电源输出上的干扰(存在1V峰值干扰,即使220V接电源滤波器,电源输出空载),等。
  其实怀疑的是,空间干扰不应该有这么大的。
  另外一种可能则是,电源滤波器没能有效降低10k级别的开关频率干扰,因此从220V存在的干扰,影响到了模拟电源供电给信号通道,从而影响了数据采样,以及输出控制。
   但是怀疑的是,即使模拟电源被影响,不应该能影响到那么多的电压表现。---目前示波器是独立充电电池供电,因此不用怀疑是示波器供电问题。
  目前的传感器是通过长线,开关电源正负15V供电,在供电线上,存在上述的开关频率干扰,同时,信号线上走的是20mA左右的电流信号,也是长线。系统是墙上的380V输出,三相三线接法,换流器输出电流给系统。(对墙壁的相电压影响?)
  

换流器是啥东西,负载大的话的确对墙上的电有影响。
把传感器放到测量点附近但不远的地方,看看还有没有干扰。
探头空载指的是什么,地线接到板子上了?要测量空间电磁场,把示波器探头
夹子绕个圈夹住,看还有没有那些干扰

我整理了上面的思路,其实是打算去逐个验证的,一是怀疑220V上的传导干扰,通过开关电源之后还比较大,二则是怀疑空间干扰。但是这 两种可能都在量级上存在疑问。
  探头是一边地线夹铁块,一边则是悬空,我下一步试试,一是改变量程看有没有变化,二是用你的建议,示波器探头绕圈夹,看是否存在空间干扰。(那不知道探头悬空,测量得到的是什么假信号?)
  换流器是指电力电子开关设备,PWM载波输出可控信号,这载波频率就是开关频率,目前在10k以下,因此怀疑是电源滤波器没起作用,还得想个办法把这开关频率的干扰从电源220V上给排除掉。
  一个办法是开关电源接入处增加X,Y电容,另外一个办法是考虑在正负15V电源及信号线上套磁环,在电源上并联电容降低干扰,同事说有可能是开关电源质量不行,但是也不至于影响到所有的外设备。因此都得是去试试。

  我目前想了几个办法,关键一开始要能有个问题的定位,这跟换流器输出开关频率的干扰是通过什么途径。
  从电源角度入手,一是买大电解电容,并联到正负15V的输出,这是对差模干扰有效,再考虑在电源正负15V输出上,信号线上套磁环,在220V接入套磁环。
  再考虑是在开关电源之前接X,Y电容,这其实开关电源内应该已经有设计的。
  
   但是从试验现象来看,单从电源入手并不见得能解决问题,更多是可能因为试验的设备本身存在开关干扰导致了空间干扰。
  我想这样的试验现象,是不是其他人也遇到过,一般不知道是怎么解决的?这没想到电力电子设备的运行能带来这么大的干扰影响。

其实如果频率不在你关心的范围内,直接低通滤掉就行了

问题是不单测,控中带有这干扰频率,实际外设备中也带有这干扰频率,这就没法办了。
我想还是得去自己再做试验,验证问题出在什么地方。目前只能是确定怀疑开关电源质量不好,先尽量解决开关电源的问题再说。
  

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