LEM电流传感器HO-NPPR的实用编程功能

　　　

　　现代工业特别是新能源行业的飞速发展，对电流、电压传感器提出了越来越高的要求：小型化；精确性；超宽的温度范围，多样化且便捷的安装方式等等。LEM预测到这种趋势，HO系列应运而生。这个系列电流传感器的诞生可以说是电流传感器新的里程碑。它采用了新一代的ASIC芯片，内置EEPROM，增加了前所未有的可编程功能，以其独特的智能化和灵活性，更加广泛地覆盖了市场需求。具体来说就是客户可以通过编程对传感器内部的设置进行选择和改变，以达到最适合自己应用的配置；甚至在使用过程中也可以对传感器编程，因地制宜，因时制宜，实现传感器的最佳配置。

　　下面介绍的是HO-NPPR 的3个实用编程功能：

HO-NPPR的额定电流

传统的电流传感器的额定电流是固定的（除了某些型号可采用多匝法），直到现在几乎所有的电流传感器生产厂家依然是这样，一个型号对应着一个固定的额定电流值，这个值是客户无法改变的；但是对于很多客户来说，产品大都是系列化多规格的，为了确保每个规格的技术性能，一般是为每个规格选择一个合适的型号；但从物流和成本管理的角度，应尽量地减少料号，才能便于管理，实现成本降低。有时候客户为了兼顾技术性能与物流及成本，通常采用相邻的几个规格选择同一型号的电流传感器，这样就会造成在某些规格的机型上，传感器并未工作在最佳精度（额定电流值）下，导致控制精度下降，或效率计算误差加大等问题。

HO-NPPR系列的对额定电流的编程功能，在很大程度上化解了这个问题，它打破了以往的模式，在硬件没有任何变化的情况下，可通过编程选择不同的额定电流，有8A、15A和25A 三档。在传感器生产线的末端，LEM对每个传感器都分别在上述3种额定电流下进行校准，并将相应的参数存储到EEPROM，以保证其精度。在使用时，客户可根据自己系统的实际电流，通过编程来选择最接近的额定电流值；显然原本是3个规格的传感器，现在只用一个HO-NPPR就足够了。同时由于HO原边仍保留着3组彼此独立的原边导线，还可以有3种不同的组合：1匝、2匝或3匝，也就是说，对应每一种额定电流，还可以通过改变匝数的方法，将额定电流再扩展到更多的规格。例如：编程确定了额定电流为15A，还可以再通过PCB布线实现原边匝数的变化，额定电流可以有5A、7.5A和15A。这就是说，如果对传感器HO -NPPR编程和多匝法并用，即可得到九个规格的额定电流，具体如下表：

很显然，这样可最大可能地满足客户以最少的料号覆盖更多的规格需求。反过来看传感器的生产，某一个型号的需求量越大，对降低成本就越有利。此外还有非常重要的一点，就是为了补偿温度对传感器零点和增益带来的影响，新的ASIC还增加了高，低温测试，得到不同温度下零点和增益的漂移值，然后将相应的修正值存储于EEPROM中，实现了在整个工作温度范围内对传感器输出进行补偿，使得它的电性能大幅提高，已接近于闭环传感器。

HO-NPPR的参考电压

HO-NPPR参考电压的输出也可以通过编程来选择，有如下4种：2.5V、1.65V、1.5V和0.5V。从客户的数据处理系统来看，以前采用的多为5V供电的AD或DSP芯片，而现在既有5V供电的，也有3.3V供电的，为顺应这个趋势，HO-NPPR的供电也从过去单一的5V，扩展到3.3V或5V供电皆可。那么对于3.3V供电的系统，显然1.65V的参考电压比2.5V更为适用；有了这个选项，客户不必在不同的参考电压之间做转换，简化了设计，即提高了可靠性，又降低了成本。在单方向电流测量时，还可以选择0.5V的参考电压，从而扩大了单方向的测量范围。从实际应用来看，这4种参考电压基本满足了绝大多数客户的需求。此外，HO-NPPR的参考电压依然保持了原有的输入模式，范围在0.5…2.65V，客户可以方便地将自己的参考电压引入传感器，实现参考基准统一。

H0-NPPR的OCD功能

考虑到在很多系统中电流采样可能同时用于保护，HO-NPPR设置了过流监测OCD功能，可提供从0.7….5.8倍的额定值Ipn，共16个过流倍数，客户可根据自己的需要通过编程选定这个数值。大家知道，一般小量程霍尔开环传感器的测量范围最高可达到3倍的额定值，而这个功能直接将监测的范围扩大到5.8倍的额定值，而且OCD的输出直接给出“1”或“0”的开关信号，可直接为后续电路所用，在一定程度上节省了客户的软，硬件资源。不仅如此，过流监测位于输出滤波器之前，还确保了响应的快速性，时间小于2us。

关于OCD的设置，可参考下表：

　　　我们在市场调研中发现确实有些应用由于环境条件的变化，需要调整传感器的设置，来实现更精准的测量。例如：在太阳能发电站的应用中，早、中、晚3个时段，光照强度会有较大变化，由此带来电池板的发电量也有较大变化，如果按光照最强时的电流作为额定值选择电流传感器，那么在光照最弱时，电流远远达不到额定值，势必造成测量精度下降，直接影响系统效率计算的准确度。可编程的HO-NPPR传感器，显现了极大的优势，可以按时段或按光照强度，通过在线编程改变传感器的额定电流设置，实现了各个时段更加精准的测量。