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需要匹配电阻、具有较差的温漂特性,并占用较大面积。幸运的是,这些缺点可以通过在
设计中使用集成电流检测放大器得以解决。放大器不仅测量电流,还可以检测电流方向,

 

具有较宽的共模范围,能够提供高精度测量。

    电流测量可以采用低边检测(检测电阻与接地通路串联),也可以采用高边检测(检测电
阻与火线串联)。低边检测中,电路的输入共模电压较低,输出电压以地为参考,但低边
电阻在接地通路增加了所不希望的外部电阻。高边检测中,负载接地,但高边电阻必须承
受相当大的共模信号。高边检测能够对故障状态进行监测,例如,电机外壳或绕组对地短

 

路。

    高边电流检测放大器,如 MAX4080/MAX4081,将检流电阻放置在电源正端和被监测
电路的电源输入之间。这种设计没有在地通道引入外接电阻,大大简化了布局,通常也有
助于改善电路的总体性能。Maxim 可提供单向和双向电流检测 IC (内置或外置检流电阻),
如 MAX9918/MAX9919/MAX9920。器件的多样性为设计提供极大灵活性,并简化了各种
ADC

 

及其应用的器件选型。

    

 

电机速度、位置及位移检测

    霍尔传感器被广泛用于电机速度、位置和方向的检测。这些传感器集成了逻辑电路,能
够将数据传送到系统进行实时反馈。传感器还可检测并报告任何形式的电机中断故障,从

 

而采取相应措施。检测运动方向通常需要两个霍尔传感器。

    若系统使用的霍尔器件数量与电机相数相同,并且霍尔器件的机械结构与电机每一相
的电气特性相关联,换向操作可以同步到霍尔传感器输出边沿。Maxim 的 MAX9641 集成

 

了两路霍尔传感器和传感器信号调理电路,提供位置和方向输出。

    霍尔传感器还能够配合专用的霍尔传感器接口产品使用,如 MAX9621。接口器件提供
多种功能:电源瞬态保护、对霍尔传感器的吸收电流进行检测并滤波,以及故障诊断和保

 

护。

    与机械式光断路器系统相比,霍尔传感器有效提高了系统的可靠性和可重复性,而前
者在灰尘和潮湿环境下无法保证可靠工作。由于霍尔传感器检测的是磁铁或电流产生的磁

 

场,所以能够在这样的恶劣环境下连续工作。

    有些应用中,振动、灰尘和高温会造成有源传感器工作异常。这种情况下,可以利用无
源器件检测电机工作并通过一个接口 IC 把数据反馈给系统。也可以在极端工作条件下选
择使用可变磁阻(VR)

 

传感器。

    VR 传感器,如 MAX9924—MAX9927 通过一个线圈检测电机的速度和转动。当电机上
安装的齿轮进入磁场时,磁场的磁通量将会发生变化,从而导致线圈发生变化。当齿轮靠
近传感器时,磁通量达到最大值。当齿轮离开时,磁通量开始下降。旋转齿轮会产生随时
间变化的磁通量,在线圈中感应产生成比例的电压。随后,电子电路对该信号进行处理,
获得一个更容易计数和定时的数字波形。集成 VR 传感器接口方案相对于其它方案具有很

 

多优势,其中包括:提高抗干扰能力、提供准确的相位信息。