深入了解LEM传感器的工作原理及其在电气系统中的关键作用

发布时间:2025年6月24日

为什么现代高精度、高安全性的电气系统离不开LEM传感器?这类基于霍尔效应原理的器件,已成为精确监测电流、电压不可或缺的“眼睛”,对保障系统稳定运行至关重要。

LEM传感器核心工作原理揭秘

LEM传感器主要利用磁场与电信号的转换关系进行非接触式测量,核心技术路径分为开环与闭环两种。

开环测量技术

被测导体产生的磁场作用于内置的霍尔元件,霍尔元件输出与磁场强度成比例的微弱电压信号。该信号经过内部放大电路处理后输出。
* 主要特点: 结构相对简单,成本较低。
* 典型应用场景: 对精度要求适中的电流监控场合。

闭环测量技术(零磁通原理)

被测电流产生的磁场被一个由电子电路驱动的次级线圈产生的反向磁场精确抵消。系统通过反馈机制维持磁芯内磁通为零状态。
* 关键优势: 极高的精度、优异的线性度、极低的温漂。
* 核心价值: 适用于要求严苛的精确测量与控制。

LEM传感器在电气系统中的关键作用

其独特的非接触测量方式,赋予了它在复杂电气环境中不可替代的地位。
* 安全隔离测量: 提供原副边之间的电气隔离,有效保护低压测量电路免受高压主回路威胁,大幅提升系统安全性。
* 高精度实时监控: 快速、准确地反映电流/电压变化,为控制系统提供实时数据,是实现闭环控制的基石。
* 能量效率优化: 精确测量是优化电机驱动、变频器和电源效率的前提条件,助力节能减排。(来源:国际能源署报告摘要, 2022)
* 故障诊断与保护: 快速检测过流、短路等异常情况,触发保护装置动作,防止设备损坏和事故扩大。

LEM传感器的广泛应用领域

凭借其可靠性和高性能,LEM传感器已深度融入多个关键行业。

工业自动化与驱动控制

在变频器、伺服驱动器、工业机器人中精确测量电机电流,实现精准的转矩和速度控制,保障产线高效稳定运行。上海工品持续为工业客户提供可靠的传感器解决方案。

可再生能源系统

在太阳能逆变器、风力发电变流器中,精确测量直流母线电流和交流输出电流,是确保能量转换效率和电网安全并网的核心元件。

新能源汽车电气系统

应用于电池管理系统(BMS)监测充放电电流、电机控制器监测相电流,以及车载充电器(OBC)中,是保障车辆动力性能和电气安全的关键。
LEM传感器通过其创新的霍尔效应测量技术和电气隔离特性,在精确测量电流与电压方面发挥着核心作用。它不仅是保障电气系统安全的“守护者”,更是提升工业自动化、新能源及电动汽车等关键领域性能和效率的“赋能者”。理解其工作原理与应用价值,对于设计和维护高可靠性电气系统至关重要。