Датчики тока от Rongtech

№ 1’2024
PDF версия
В статье рассмотрены характеристики датчиков тока китайской компании Rongtech, изготовленные по технологиям компенсационного типа с замкнутым контуром (Close Loop) и с разомкнутым контуром (Open Loop).

Китайская компания Rongtech начала свою деятельность в 2001 году и позиционирует себя как разработчика и производителя компонентов для силового оборудования. В линейке продукции компании представлены датчики тока и напряжения, высоковольтные трансформаторы тока и напряжения, модули преобразователей переменного (постоянного) тока в постоянный ток.

Современное промышленное оборудование и бытовая техника оснащаются устройствами, позволяющими контролировать процессы в электрических цепях и эффективно управлять ими. Преобразовать токи и напряжения в удобные для дальнейшей обработки управляющей электроникой сигналы с гальванической развязкой от силовых цепей позволяют датчики тока и напряжения.

Эти устройства применяются в электроприводах прокатных станов, подъемных кранов, печатных машин, насосов, стиральных машин и холодильников. С их помощью по всей сложной цепи контролируется процесс преобразования энергии ветра в электричество. Все средства передвижения на электрической тяге, в том числе и с питанием от аккумуляторов, в составе привода используют датчики. Источники бесперебойного питания и инверторные сварочные аппараты содержат такие устройства. Далее речь пойдет о наиболее востребованных устройствах — датчиках тока.

Компания Rongtech предлагает большую номенклатуру датчиков тока, изготавливаемых по нескольким технологиям [1].

Устройство датчика тока по технологии Open Loop

Рис. 1. Устройство датчика тока по технологии Open Loop

На рис. 1 схематически изображено устройство датчика по технологии Open Loop, характеристики датчиков приведены в таблице 1. В немагнитном зазоре сердечника, изготовленного из материала с большой магнитной проницаемостью, размещен элемент Холла. Измеряемый ток, протекающий по первичной обмотке (проводнику), вызывает изменение магнитного потока в сердечнике. Выходной сигнал элемента Холла, пропорциональный изменению магнитного потока, усиливается и нормализуется электронной схемой.

Таблица 1. Датчики тока по технологии Open Loop (прямого усиления)

Условное обозначение

IPN, А

IP, А

VOUT IOUT при ±IPN

Погрешность, %

VS, В

Частотный диапазон, кГц

Время отклика, мкс
(50 А/мкс, 10–90%), не более

TA, °C

RTO10LSR508

10

±25

2,5 ±0,8 В

±2,5

5

DC–30 (–3 дБ)

 

–40…+105

RTO15LSR508

15

±40

RTO20LSR508

20

±50

RTO25LSR508

25

±62,5

RTO32LSR508

32

±80

RTO40LSR508

40

±100

RTO50LSR508

50

±125

RTO60LSR508

60

±150

RTO20DHR420

±20

±120

4 мА при –IPN

±0,5

20–30

DC–6 (–3 дБ)

 

–40…+85

RTO50DHR420

±50

±120

RTO100DHR420

±100

±600

RTO200DHR420

±200

±600

RTO300DHR420

±300

±1000

RTO400DHR420

±400

±1000

20 мА при IPN

 

 

 

 

 

RTO500DHR420

±500

±1500

RTO600DHR420

±600

±1500

RTO1000DHR420

±1000

±1500

RTO30K1T5

±30

±60

2,5 ±1 В

±1

5

 

5

–40…+85

RTO50K1T5

±50

±100

RTO100K1T5

±100

±200

RTO200K1T5

±200

±400

RTO300K1T5

±300

±600

2,5 ±1 В

±1

5

 

5

–40…+85

RTO400K1T5

±400

±800

RTO500K1T5

±500

±1000

RTO30K1

±30

±60

±4 В

±1

±15

 

5

–40…+85

RTO50K1

±50

±100

RTO100K1

±100

±200

RTO200K1

±200

±400

RTO300K1

±300

±600

RTO400K1

±400

±800

RTO500K1

±500

±1000

RTO50G31

±50

±150

±4 В

±1,5

±15

 

5

–40…+85

RTO100G3

±100

±300

RTO150G3

±150

±450

RTO200G3

±200

±600

RTO50LB

±50

±150

±4 В

±1

±15

DC–50 (–3 дБ)

3

–40…+85

RTO75LB

±75

±150

RTO100LB

±100

±200

RTO150LB

±150

±300

RTO200LB

±200

±400

RTO300LB

±300

±450

RTO50E

±50

±150

±4 В

±1

±15

 

3

–40…+85

RTO75E

±75

±225

RTO100E

±100

±300

RTO150E

±150

±450

RTO200E

±200

±600

RTO300E

±300

±900

RTO400E

±400

±1000

RTO500E

±500

±1000

RTO50B

±50

±150

±4 В

±1

±15

 

3

–40…+85

RTO75B

±75

±225

RTO100B

±100

±300

RTO200B

±200

±600

RTO300B

±300

±900

RTO400B

±400

±900

RTO500B

±500

±900

RTO600B

±600

±900

RTO50TF512

±50

±75

2,5 ±1,25 В

±1

5

 

3

–40…+105

RTO100TF512

±100

±150

RTO200TF512

±200

±300

RTO300TF512

±300

±450

RTO400TF512

±400

±600

RTO800TF512

±800

±1200

RTO50BHS52

±50

±56

2,5 ±2 В

±0,5

5

DC–30 (–3 дБ)

 

–40…+105

RTO100BHS52

±100

±112

RTO200BHS52

±200

±225

RTO300BHS52

±300

±337

RTO500BHS52

±500

±562

RTO600BHS52

±600

±675

RTO800BHS52

±800

±900

RTO1000BHS52

±1000

±1000

RTO1200BHS52

±1200

±1200

RTO1500BHS52

±1500

±1500

RTO100HC5F

100

±110

0,5–4,5 В

±0,5

5

DC–30 (–3 дБ)

 

–40…+125

RTO200HC5F

200

±220

RTO300HC5F

300

±330

RTO500HC5F

500

±550

RTO600HC5F

600

±660

RTO800HC5F

800

±880

RTO900HC5F

900

±900

RTO100ASA52

±100

±110

2,5 ±2 В

±0,5

5

DC–20 (–3 дБ)

 

–40…+125

RTO200ASA52

±200

±220

RTO300ASA52

±300

±330

RTO400ASA52

±400

±440

RTO600ASA52

±600

±660

RTO800ASA52

±800

±880

2,5 ±2 В

±0,5

5

DC–20 (–3 дБ)

 

–40…+125

RTO1000ASA52

±1000

±1100

RTO100F

±100

±300

±4 В

±1

±15

 

5

–40…+85

RTO200F

±200

±400

RTO400F

±400

±800

RTO500F

±500

±1000

RTO600F

±600

±1200

RTO800F

±800

±1600

RTO1000F

±1000

±2000

RTO2000F

±2000

±3000

RTO200K2

±200

±400

±4 В

±1

±15

 

5

–40…+85

RTO400K2

±400

±800

RTO600K2

±600

±1200

RTO800K2

±800

±1600

RTO1000K2

±1000

±2000

RTO2000K2

±2000

±4000

RTO200HT

±200

±600

±4 В

±1

±15

DC–25 (–3 дБ)

 

–40…+85

RTO400HT

±200

±1200

RTO500HT

±500

±1500

RTO600HT

±600

±1800

RTO750HT

±750

±2250

RTO800HT

±800

±2400

RTO1000HT

±1000

±3000

RTO1500HT

±1500

±3000

RTO2000HT

±2000

±4500

RTO400DR3521

400

±400

2,5 ±2 В

±1

5

DC–20 (–3 дБ)

 

–40…+125

RTO500DR352

500

±500

RTO600DR352

600

±600

RTO800DR352

800

±800

RTO900DR352

900

±900

RTO1000DR352

1000

±1000

RTO400KR2

±400

0–600

4 мА при –IPN

±1

20–30

DC–6 (–3 дБ)

 

–40…+85

RTO600KR2

±600

0–900

RTO800KR2

±800

0–1200

20 мА при IPN

RTO1000KR2

±1000

0–1500

RTO1500KR2

±1500

0–2000

RTO400K

±400

±800

±4 В

±1

±15

DC–25 (–3 дБ)

7

–40…+85

RTO600K

±600

±1200

RTO800K

±800

±1600

RTO1000K

±1000

±2000

RTO1200K

±1200

±2400

RTO1600K

±1600

±3000

RTO2000K

±2000

±3000

RTO2500K

±2500

±4000

RTO3000K

±3000

±4500

RTO500HAX

±500

±1500

±4 В

±1

±15

DC–25 (–3 дБ)

5

–40…+85

RTO600HAX

±600

±1800

RTO800HAX

±800

±2400

RTO1000HAX

±1000

±3000

RTO1500HAX

±1500

±4500

RTO2000HAX

±2000

±6000

RTO2500HAX

±2500

±6000

RTO3000HAX

±3000

±6000

RTO5000HAX

±5000

±10000

RTO1000HB

±1000

±2000

±4 В

±1

±15

 

10

–40…+85

RTO2000HB

±2000

±6000

RTO3000HB

±3000

±9000

RTO5000HB

±5000

±10000

RTO8000HB

±8000

±16000

RTO10000HB

±10000

±20000

RTO20000HB

±20000

±30000

Устройство датчика по технологии Close Loop с использованием датчика Холла показано на рис. 2, характеристики датчиков перечислены в таблице 2. Как и в классическом трансформаторе тока, на сердечнике размещается вторичная обмотка в несколько тысяч витков. Схема с элементом Холла и усилителем корректирует выходной ток таким образом, чтобы суммарный магнитный поток в сердечнике стремился к нулю. Стабильность рабочей точки на кривой перемагничивания, малая амплитуда магнитного поля в сердечнике позволили заметно уменьшить нелинейность передаточной характеристики, расширить полосу пропускания и сократить температурные погрешности.

Устройство датчика по технологии Close Loop с элементом Холла

Рис. 2. Устройство датчика по технологии Close Loop с элементом Холла

Таблица 2. Датчики тока по технологии Close Loop (с обратной связью)

Условное обозначение

IPN, А

IP, А

Сопротивление внешнего резистора (±0,1 %), Ом

VOUT IOUT при ±IPN

Погрешность, %

VS, В

Частотный диапазон, кГц

Время отклика
(10–90 %), мкс, не более

TA, °C

RTC0.3TAS52

±0,3

±0,5

1000

2,5 ±2 В

±0,5

5

DC–50 (–1 дБ)

0,007

–40…+105

RTC0.5TAS52

±0,5

±0,55

1000

RTC0.6TAS52

±0,6

±0,75

500

RTC1.0TAS52

±1

±1,1

500

RTC5TAS52

±5

±5,5

100

RTC7.5TAS52

±7,5

±8,25

100

RTC10TAS52

±10

±11

100

RTC03SY

3

9

400

±4 В

±0,5

±15

DC–100 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC05SY

5

15

400

RTC7,5SY

7,5

22,5

400

RTC10SY

10

30

400

RTC15SY

15

45

400

RTC20SY

20

60

400

RTC25SY

25

75

400

RTC30SY

30

90

400

RTC50SY

50

150

250

RTC5PS3.3

5

12

25

1,65 ±0,625 В

±0,5

3,3

DC–100 (–1 дБ)

0,5

–40…+85

RTC10PS3.3

10

24

20

RTC15PS3.3

15

36

20

RTC25PS3.3

25

50

25

RTC30PS3.3

30

60

20

RTC5PS3125

5

5,5

50

1,65 ±1,25 В

±0,5

3,3

DC–200 (–1 дБ)

0,5

–40…+85

RTC10S3125

10

11

50

RTC15S3125

15

16,5

50

RTC25S3125

25

27,5

50

RTC30S3125

30

33

50

RTC5PS5

5

16

15

2,5 ±0,625 В

±0,5

5

DC–100 (–1 дБ)

0,5

–40…+85

RTC10PS5

10

32

10

RTC15PS5

15

48

7,5

RTC25PS5

25

80

7,5

RTC06DT33

6

±12

30

1,65 ±0,625 В

±0,8

3,3

DC–100 (–1 дБ)

1

–40…+85

RTC15DT33

15

±30

10

RTC20DT33

20

±40

10

RTC25DT33

25

±50

7,5

RTC50DT33

50

±100

3,75

RTC06LS35

6

±15

20

1,65 ±0,5 В

±1

3,3

DC–100 (–1 дБ)

1

–40…+105

RTC10LS35

10

±25

12,5

RTC15LS35

15

±37,5

10

RTC20LS35

20

±50

7,5

RTC25LS35

25

±62,5

5

RTC30LS35

30

±75

5

RTC40LS35

40

±100

3,75

RTC50LS35

50

±125

2

1,65 ±0,5 В

±1

3,3

DC–100 (–1 дБ)

1

–40…+105

RTC06H5

6

±12

25

1,65 ±0,625 В

±0,5

5

DC–200 (–1 дБ)

0,5

–40…+105

RTC15H5

15

±30

10

RTC25H5

25

±50

7,5

RTC50H5

50

±100

3,75

RTC06HR5

6

±12

25

1,65 ±0,625 В

±0,5

5

DC–200 (–1 дБ)

0,5

–40…+105

RTC15HR5

15

±30

10

RTC25HR5

25

±50

7,5

RTC50HR5

50

±100

3,75

RTC06Q58

6

±15

40

2,5 ±0,8 В

±0,5

5

DC–100 (–1 дБ)

1

–40…+105

RTC15Q58

15

±37,5

20

RTC25Q58

25

±62,5

10

RTC30Q58

30

±75

10

RTC40Q58

40

±100

5

RTC50Q58

50

±150

4

RTC06DT52

6

6,6

100

2,5 ±2 В

±0,5

5

DC–100 (–1 дБ)

0,5

–40…+85

RTC15DT52

15

16,5

50

RTC25DT52

25

27,5

25

RTC50DT52

50

55

10

RTC10HXS5

10

30

20

2,5 ±0,625 В

±0,5

5

DC–100 (–1 дБ)

0,5

–40…+105

RTC15HXS5

15

45

7,5

RTC20HXS5

20

60

10

RTC30HXS5

30

90

7,5

RTC50HXS5

50

150

3,75

RTC10Q4

10

±30

100

±4 В

±0,5

±15

DC–100 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC15Q4

15

±45

200

RTC20Q4

20

±60

200

RTC25Q4

25

±75

200

RTC30Q4

30

±90

100

RTC50Q4

50

±150

40

RTC60Q4

60

±150

30

RTC75Q4

75

±150

30

RTC25LAH2

25

±100

 

±25 мА

±0,5

±12

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC25AY2

25

±55

 

±25 мА

±0,5

±15

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC50AY

50

±100

±50 мА

RTC025LA

25

75

 

25 мА

±0,5

±(12–18)

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC050LA

50

150

50 мА

RTC100LA

100

300

50 мА

RTC125LA

125

375

125 мА

RTC200LA

200

600

100 мА

RTC025LA2

25

50

 

25 мА

±0,5

±(12–15)

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC050LA2

50

100

50 мА

RTC100LA2

100

200

100 мА

RTC125LA2

125

200

125 мА

RTC200LA2

100

200

50 мА

RTC025TP

25

75

 

25 мА

±0,5

±(12–18)

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC050TP

50

150

50 мА

RTC100TP

100

300

50 мА

RTC125TP

125

375

125 мА

RTC200TP

200

600

100 мА

RTC25P31

2–25

75

 

2–25 мА

±0,2

±(12–18)

DC–250 (–3 дБ)

0,5

–40…+85

RTC50P3

5–500

150

5–50 мА

RTC100P3

10–100

300

10–100 мА

RTC200P3

20–200

600

20–200 мА

RTC50LAH

50

150

 

25 мА

±0,5

±(12–15)

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC100LAH

100

280

50 мА

RTC50BP565

50

±150

3

1,65 ±0,625 В

±0,5

5

DC–200 (–1 дБ)

0,5

–40…+105

RTC75BP565

75

±225

4

1,65 ±0,625 В

±0,5

5

DC–200 (–1 дБ)

0,5

–40…+105

RTC100BP565

100

±300

3

RTC150BP565

150

±360

2

RTC200BP565

200

±360

1,5

RTC50ECH

5–50

150

 

5–50 мА

±0,2

±(12–18)

DC–200 (–3 дБ)

0,5

–40…+85

RTC75ECH

7,5–75

225

5–50 мА

RTC100ECH

10–100

300

5–50 мА

RTC200ECH

20–200

500

10–100 мА

RTC50TAH

5–50

150

 

5–50 мА

±0,2

±(12–18)

DC–100 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC100TAH

10–100

300

10–100 мА

RTC200TAH

20–200

700

10–100 мА

RTC300TAH

30–300

900

10–100 мА

RTC100LP

100

300

 

50 мА

±0,5

±(12–18)

DC–200 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC125LP

125

375

125 мА

RTC200LP

200

600

100 мА

RTC300LP

300

600

150 мА

RTC100LTA

100

300

 

50 мА

±0,2

±(12–18)

DC–150 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC200LTA

200

600

100 мА

RTC300LTA

300

750

150 мА

RTC300LTA3

300

900

100 мА

RTNT100­S

100

300

 

100 мА

±0,5

±(12–18)

DC–100 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTNT200­S

200

600

100 мА

RTNT300­S

300

750

150 мА

RTNT400­S

400

900

133,3 мА

RTC350LTB

350

1200

 

175 мА

±0,2

±(15–24)

DC–100 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTC400LTB

400

1200

100 мА

RTC500LTB

500

1500

150 мА

RTH400­SG

±400

±480

 

±0,2 А

10 ppm

±15

DC–500 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTH600­SG

±600

±720

±0,4 А

10 ppm

±15

DC–500 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTH1000­SG

±1000

±1200

±0,67 А

10 ppm

±15

DC–500 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTNT1000­C33

10–1000

2000

 

2–200 мА

±0,3

±(15–24)

DC–150 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTLT1000SH

10–1000

2500

2–200 мА

±0,1

±(15–24)

DC–150 (–3 дБ)

1

–40…+85

RTLT2000SH

20–2000

3000

4–400 мА

±0,2

±(15–24)

DC–150 (–3 дБ)

1

–40…+85

Наилучшими характеристиками обладают самые конструктивно сложные датчики Multi-Point Zero Flux Gate — феррозондовые датчики, дополненные технологиями подавления собственных шумов, устройство которых описано в [2].

Основной параметр датчика тока — номинальный измеряемый ток IPN, при котором нормированы все характеристики. Максимально допустимый измеряемый ток IP может превосходить номинальный в несколько раз. Естественно, датчик при этом выполняет свои функции, но с увеличенными погрешностями.

Выходной сигнал датчиков Open Loop, как правило, напряжение. Только несколько моделей имеют выходной сигнал 4–20 мА, распространенный в промышленной автоматике. В датчиках Close Loop закономерно выходной сигнал — это ток, а выходное напряжение получается при протекании выходного тока через прецизионный нагрузочный резистор заданного номинала.

Датчики, изготовленные по технологии Open Loop, имеют достаточно хорошую точность (погрешность в нормальных условиях не превышает 1–2%). Нелинейность передаточной характеристики, вызываемая в основном нелинейностью кривой намагничивания и наличием гистерезиса, достигает 1%. Погрешность датчиков Close Loop с элементом Холла менее 1%, а нелинейность передаточной характеристики менее 0,1%. У датчиков Multi-Point Zero Flux Gate погрешность и нелинейность характеристики не превышают 10 ppm и 2 ppm соответственно.

Все датчики позволяют измерять постоянный ток. Верхняя граница полосы пропускания, нормируемая на уровне –3 или –1 дБ: 5–50 кГц для датчиков Open Loop, 50–200 кГц для датчиков Close Loop с использованием элемента Холла и 500 кГц для датчиков Multi-Point Zero Flux Gate. Датчики Close Loop быстрее реагируют на ступенчатое изменение входного тока.

Электрическая прочность изоляции для напряжения промышленной частоты составляет 2,5–6 кВ.

Датчики рассчитаны на эксплуатацию в широком диапазоне температур окружающей среды –40…+85(105) °С.

Датчик тока для монтажа на печатную плату

Рис. 3. Датчик тока для монтажа на печатную плату

Датчики с номинальным током до 50 А выпускаются в исполнении для печатного монтажа, датчики на более значительные токи имеют окно в корпусе для проводника, в котором измеряется ток. Варианты конструктивного исполнения изображены на рис. 3, 4.

Датчик тока для сильноточных цепей

Рис. 4. Датчик тока для сильноточных цепей

Литература
  1. www.rongtech-sensor.com/
  2. www.power-e.ru/components/ultrastab-it/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *