高效節(jié)能電度表傳感器問(wèn)世，轉(zhuǎn)換效能超霍爾傳感器50倍

最近，保加利亞管理和系統(tǒng)研究所完成了保國(guó)家電力工業(yè)的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新項(xiàng)目，研制出感應(yīng)式電度表所需的新型多用傳感器，其轉(zhuǎn)換效能是霍爾傳感器的50倍。

電度表是電力工業(yè)中不可或缺的計(jì)量工具，但其本身又在消耗著一定的電能。保加利亞專家稱，在紐約這樣的超大城市，電度表所消耗的無(wú)功電能幾乎抵得上美國(guó)尼亞加拉河水電站的發(fā)電量（美國(guó)在尼亞加拉河水電站裝機(jī)容量達(dá)200萬(wàn)千瓦）。機(jī)械電度表耗能大，誤差率達(dá)7-8%，已逐漸被感應(yīng)式電子電度表所取代。但電子電度表則需要電流和電壓參數(shù)放大器，在計(jì)算功率時(shí)仍要考慮到無(wú)功功率損耗，即著名的功率因數(shù)cosφ。加之電子放大器中的電流和電壓參數(shù)是非線性的，對(duì)其作線性處理又是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)工作，同時(shí)環(huán)境溫度對(duì)放大器也有一定的影響。

保加利亞專家認(rèn)為，解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵在于制造出低成本和高可靠性的傳感器，并使之具有放大器的功能。目前，這種多用傳感器已經(jīng)在保加利亞管理和系統(tǒng)研究所問(wèn)世，保加利亞專家將其稱為多用傳感器（multisensor）。這種傳感器是由半導(dǎo)體硅元件制成的集成塊，其功能遠(yuǎn)不止是測(cè)量單一數(shù)值。

保專家認(rèn)為，多用傳感器解決了創(chuàng)新中的若干問(wèn)題。例如，除將磁能轉(zhuǎn)換為電能外，處在磁場(chǎng)中的傳感器上還會(huì)產(chǎn)生那些過(guò)程；傳感器上還會(huì)有那些機(jī)械程序存在；能否在處理輸出信號(hào)時(shí)獲得諸如壓力、溫度、光照等一些非電信參數(shù)等。新研制的集成硅多用傳感器可以同時(shí)并獨(dú)立地對(duì)外磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向及環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量。保專家稱，在當(dāng)前的監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域還沒(méi)有類似的多用傳感器，它可以廣泛地應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科，當(dāng)然也可以用于非接觸式電功率測(cè)量，因?yàn)樗€具有電壓和電流的電子放大器的功能。與當(dāng)前廣泛使用的霍爾傳感器相比，這種多用傳感器的轉(zhuǎn)換效能提高了50倍。據(jù)悉，保加利亞的多用傳感器已被列入歐盟第7框架的優(yōu)先討論項(xiàng)目。

這種新型多用傳感器的技術(shù)秘訣在于能對(duì)所感應(yīng)的電壓和電流進(jìn)行放大。其工作原理如下。起始電流流經(jīng)在磁場(chǎng)中的輸電導(dǎo)體時(shí)，所記錄的垂直于電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度與感應(yīng)電流參數(shù)等值，此時(shí)輸電導(dǎo)體和感應(yīng)器之間沒(méi)有電流接點(diǎn)。以往通常使用霍爾元件，但霍爾元件的問(wèn)題是敏感度較低，且不易消除溫度對(duì)測(cè)量參數(shù)的影響。