JB T 7490-2007 霍尔电流传感器.pdf

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1、lCS 17220 20N 20备案号：20765-2007 J B中华人民共和国机械行业标准JBT 74902007代替JBT 74901 99420070529发布霍尔电流传感器Hall effect current sensor20071 1一01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布目 次前言1范围12规范性弓f用文件13分2l131工作模式132测量电流。133测量直流电流方向134结构型式14基本参数241准确度等级242测量范围243辅助电源244输出信号245响应时间246工作频率25要习251夕观252与准确度有关的技术指标353影响量技术指标。354其他技术指标36试验

2、方法461试验条件与一般规定462，观463与准确度有关的试验464辅助电源影响量665输出负载影响量666热零点漂移767热满量程输出漂移76 8短期零点稳定性769振动76 10冲击，76t l恒定湿热8612过载8613响应时间8614绝缘电阻8615绝缘强度87检验规则871检验分类8JBrr 749眦00772出厂检验873型式检验98标志、包装、运输及贮存1081标志1082包装1083运输1084贮存10表1传感器的准确度等级及基本误差限2表2传感器试验电压4表3环境大气条件4表4出厂检验项目、检验顺序、检验要求及检验方法8表5型式检验分组、检验项目及不合格质量水平9前 言本标准

3、代替JB,T 7490-1994霍尔电流传感器。本标准与JBFF 74901994相比，主要变化如下：传感器的分类：删除了按用途、安装方式等分类，增加了按传感器的测量电流类型及方向的分类；基本参数单独列为一章，增加了辅助电源、输出信号及工作频率等参数；传感器的技术要求：增加了零点输出误差、基本误差、影响量等要求；试验方法：根据要求，增加了相应的试验方法；检验规则：增加了出厂检验及型式检验的检验项目。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业仪器仪表元器件标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：沈阳仪表科学研究院。本标准参加起草单位：深圳市迦威电气有限公司、国家仪器仪表元器件质量监督检验

4、中心。本标准主要起草人：王晓雯、蒋文、李洪儒、徐秋玲、于振毅。本标准于1994年首次发布，本次为第一次修订。IN霍尔电流传感器JB，r 7490_20071范围本标准规定了霍尔电流传感器的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于采用霍尔元件制作的电流传感器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB,rl191-2000包装储运图示标

5、志(eqv ISO 780：1997)GBT 242332006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验(IEC60068278：2001，T)GBT24235一1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ea和导则：冲击(idtIEC60068227：1987)GBF2423101995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Fc和导N-振动(正弦)(idt IEC 6006826：1982)GBT 2829-2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB,rl15464-1995仪器仪表包装通用技术条件3分类31工作模式霍尔电流传感器(以下简

6、称传感器)按工作模式通常分为a)直接检测式(磁强计式)；b)零磁通式(磁平衡式)。32测量电流传感器按测量电流通常分为：a)交流式：b)直流式；c)交直流通用式。33测量直流电流方向传感器按测量直流电流方向通常分为：a)单向式；b)双向式。34结构型式传感器按结构型式通常分为：a)通孔式；b)连接式。JBtT 7490074基本参数41准确度等级传感器的准确度等级及基本误差限按表1规定。表1 传感器的准确度等级及基本误差限l准确度等级 O05 O1 02 05 10 15 20 25l基本误差限O 05 4-01 02 05 1 O 15 20 25FS42测量范围传感器的测量范围应由制造厂规

7、定。传感器测量范围的上限值推荐从下列数字中选取：110”：1510：210”；310；410；51矿。注1：n为0，1，2，3，。注2：单位为mA、A。43辅助电源传感器辅助电源的标称值应由制造厂规定。传感器辅助电源值推荐从下列数值中选取：12Vdc、15Vdc、24Vdc、12Vdc、24Vdc、220Vac。44输出信号441输出电流传感器的输出电流应由制造厂规定。4mA20mA为传感器输出电流的优选值。其他输出电流的上限值推荐从下列数值中选取：10mA?50rnA、100mA、150mA、200mA、300mA、400mA，500mA。442输出电压传感器的输出电压应由制造厂规定。传感器

8、的输出电压推荐从下列数值中选取：OV1V、OV4V、0V5V、OV10V、一1VOV1V、-5VOV5V。45响应时间传感器的响应时间应由制造厂规定。传感器的响应时间推荐从下列数值中选取：lgs，39s、109s、159s、209s；lOOms、200ms、300ms、400ms。46工作频率传感器的工作频率范围应由制造厂规定。传感器的工作频率推荐在OHz100kHz范围内选取。5要求51外观传感器外观应符合下列要求：a)壳体表面光洁、完好，无划痕及其他损伤；b)产品铭牌、标牌等应正确、完整、清晰，并牢固地固定在外壳上c)接线端子齐全，标注正确、清晰。252与准确度有关的技术指标521零点输出

9、误差传感器的零点输出误差，应不超出表1规定的基本误差限的50。522基本误差在规定的测量范围内，传感器的基本误差应不超出表1规定的基本误差限。523线性度误差在规定的测量范围内，传感器的线性度误差，应不超出表1规定的基本误差限。524回差在规定的测量范围内，传感器的回差应不大于表1规定的基本误差限的绝对值。525重复性误差在规定的测量范围内，传感器的重复性误差应不太于表1规定的基本误差限的绝对值。53影响量技术指标531辅助电源辅助电源电压变化引起传感器输出的变化，应不大于表l规定的基本误差限绝对值的50。53。2输出负载负载电阻从最小值变化到最大值时，传感器输出的变化，应不大于表1规定的基本

10、误差限绝对值的50。533环境温度5 331热零点漂移环境温度每变化10。C时，传感器的零点输出变化，应不大于表1规定的基本误差限绝对值的50。5332热满量程输出漂移环境温度每变化10。C时，传感器的满量程输出变化，应不大于表1规定的基本误差限绝对值的50。5 34短期零点稳定性ih内传惑器零点输出的最大变化量，应不大于表l规定的基本误差限绝对值韵50。5 35耐环境性能5351振动传感器经振动试验后，其与准确度有关的技术指标均应符合52的规定。5352冲击传感器经冲击试验后，其与准确度有关的技术指标均应符合52的规定。5，353恒定湿热传感器经湿热试验后，其外观应无可见损伤，标志清晰，绝缘

11、电阻应不小于20MO，与准确度有关的技术指标均应符合52的规定。536过载传感器经受短时过载后，其与准确度有关的技术指标均应符合52的规定。54其他技术指标541晌应时间在规定的测试环境下，阶跃输人量使传感器输出产生的变化从满量程输出的10到90时所需要的时间为传感器的响应时间。传感器的响应时间应不大于其规定值。542绝缘电阻在规定的试验环境下，传感器的绝缘电阻应不小于20MQ。543绝缘强度在规定的试验环境下，传感器应能承受表2所列的频率为50Hz的正弦交流电压，历时lmin，无击穿和飞弧现象。3,IBI74902007表2传感器试验电压辅助电源电压 试验电压V kVUN60 0560UN1

12、30 1，0130UN250 15250一UN500 206试验方法61试验条件与一般规定611试验条件6 111环境大气条件试验时的环境大气条件按表3的规定。表3环境大气条件环境大气条件 参比条件 一般条件环境温度 1822 1535相对湿度 4575 85大气压强kPa 86106 86106每项试验期间允许的温度变化，每小时不得超过1。6112其他环境条件a)外磁场：除地磁场外，其他外界磁场应小到对传感器的影响可以忽略不计；b)机械振动：机械振动应小到对传感器的影响可以忽略不计。61 2试验的一般规定a)与准确度有关的试验，应在参比条件下进行，被测传感器和试验设备均应先在参比条件下使之稳

13、定：b)其他试验允许在般条件下进行；c)各影响量试验时，应分别在每一影响量下进行，其他所有影响量应保持在参比条件下；d)试验前应对传感器、测试仪器、辅助电源等进行通电预热30mime)测试系统的准确度应优于被测传感器准确度的I，3。62外观用目测法检验。结果应符合51的要求。63与准确度有关的试验6，31试验方法传感器在规定的参比条件下，接上辅助电源，预热30min后，在记录观察值之前，传感器应在满量程范围内进行三次标准负荷循环，每次标准负荷循环输入从最小逐渐增加到最大，然后再逐渐减少到最小，并在上、下限处各保持10s。然后在包括传感器测量上、下限的全量程范围内选择均匀分布的6个11个校准点，

14、其中应包括上、下限的点。作三次或三次以上的标准循环，观察并记录对应每个输入值的输出值。632零点输出误差传感器的零点输出误差占；按公式(1)计算，结果应符合521的要求。4抗：Yo-Zo100(1) 式中：万z-啭感器的零点输出误差；o被测量为零时传感器的实际输出信号的平均值；y0一被测量为零时传感器的理论输出信号值；yFs_理论满量程输出。Yes由公式(2)确定：rFs=y孟x-y二m(2)式中：y孟x_啭感器测量上限时的理论输出值；i，肯感器测量下限时的理论输出值。633基本误差传感器的基本误差艿，按公式(3)计算，结果应符合522的要求。a：堕二!k100(3) 墒式中：占广传感器的基本

15、误差；冤传感器在第i个校准点上的实际输出信号算术平均值：yn广一对应第i个校准点的理论输出信号值。由公式(4)或公式(5)确定：双向传感器：L。：型坚堕型(4) 一kl双向传感器的理论零点输出一般选取为零。单向传感器：ynf=甓+珞(5)Kl式中：一校准点序数(0，1，2，扛1)；卜板准点总数(双向传感器的k值应选取奇数)。6，34线性度误差本标准采用端基直线作为参比工作直线。注1：端基直线是由实际前端点与实际后端点连成的直线。注2：双向传感器的端基直线有两条。传感器的端基线性度误差JL按公式(6)计算，结果应符合523的要求。a=兰纽100(6) 。 砥式中：占I_传感器的端基线性度误差；。

16、x-一同一校准点上正反行程多次测量的输出信号值的算术平均值与参比直线上相应点的最大差值的绝对值。5端基直线方程为： k+bx(7)式中：6一端基直线斜率，6=塾坚二塑； Xmax一托日端基直线截距，口=死一bxo。，一传感器测量上限实际输出信号的平均值；Xmax、w?分别为传感器测量上限输入值和零输入值。635回差传感器的回差晶按公式(8)计算，结果应符合524的要求。磊：竺警100(8) 一 墒式中：6l厂啭感器的回差；蛆。在同一校准点上实际输出信号值正行程算术平均值与反行程算术平均值之间的最大差值的绝对值。636重复性误差传感器的重复性误差靠按公式(9)计算，结果应符合525的要求。：笺譬

17、100(9)PS式中：艿R传感器的重复性误差；尺。i同一行程同一校准点上多次测量的实际输出信号值之间的最大差值的绝对值。64辅助电源影响量传感器施加辅助电源的标称值，在被测量为80FS下，测量传感器的输出信号值。减小辅助电源电压值至标称值的85，记录传感器的实际输出信号值。然后，再增大辅助电源电压值至标称值的115，记录传感器的实际输出信号值。辅助电源的影响量Ju按公式(10)计算，结果应符合531的要求。&=地芋盘X 100(10)FS式中：Ju辅助电源的影响量；ht辅助电源为标称值时传感器的实际输出信号值；y。厂辅助电源为标称值的85或115时传感器的实际输出信号值。65输出负载影响置在被

18、测量为测量上限时，传感器施加输出负载值标称范围的平均值，测量传感器的输出信号值。减小输出负载阻值至下限值，记录传感器的实际输出信号值。然后，增大输出负载阻值至上限值，记录传感器的实际输出信号值。输出负载的影响量如按公式(1 t)计算，结果应符合532的要求。6氐=华，式中：dR输出负载的影响量；Yg输出负载为标称范围的平均值时，传感器的实际输出信号值；)k2_揣出负载为上限或下限值时，传感器的实际输出信号值。66热零点漂移将被测传感器接上辅助电源标称值，放人温度试验箱，分别在参比温度、下限工作温度和上限工作温度，至少各保温2h，使传感器的温度恒定。读取上述温度下传感器的实际零点输出值。热零点漂

19、移氏按公式(12)计算，结果应符合5331的要求。 瓦：lO(Yot2-Yotl)X100一(12)” 墒(屯一)式中：艿。r獭零点漂移(取绝对值较大值)。tl参比温度；如下限或上限工作温度；。参比温度时传感器的实际零点输出值：蛳n一下限或上限工作温度时传感器的实际零点输出值。67热满量程输出漂移将被测传感器接上辅助电源标称值，放人温度试验箱，分男q在参比温度、下限工作温度和上限工作温度，至少各保温2h，使传感器的温度恒定。读取上述温度下传感器的满量程输出值。热满量程输出漂移氐。按公式(13)计算，结果应符合5332的要求。砥=鼍瑟铲剐oo。，式中：占FSi一热满量程输出漂移(取绝对值较大值)

20、；tl参比温度：f2下限或上限工作温度；yFs。厂参比温度时传感器的实际满量程输出值；yFs。下限或上限工作温度时传感器的实际满量程输出值。68短期零点稳定性在被测量为零的情况下，传感器施加辅助电源标称值，预热30min时，读取第一次零点输出值。以后每间隔15rain读取一次零点输出值，连续读取lh(五次)其短期零点稳定性D0按公式(14)计算，结果应符合534的要求。Dn：lYo-YOm“100(14)” 式中：Dr短期零点稳定性；yr一稳定性试验期间内传感器的实际零点输出值。69振动按GBT 242310一1995的规定，将非工作状态下的传感器紧固在扫频振动台上，按以下条件作振动试验：振动

21、频率范围：(1060)Hz：振动加速度：100ngs2；振动方向及时间：水平和垂直方向各30min。试验结束后，测量与准确度有关的技术指标，其结果应符合5351的要求。610冲击按GBT 24235的规定，将非工作状态下的传感器用专用夹具紧固在冲击台上，按以下条件作冲击7试验：冲击峰值加速度：100ms2；冲击持续时间：llms；冲击波形：半正弦波；冲击方向和次数：三个互相垂直轴的两个方向上都承受三次连续冲击，共计18次。试验结束后，测量与准确度有关的技术指标，其结果应符合5352的要求。611恒定湿热按GBfr24233的规定，将非工作状态下不带包装和附件的传感器置于试验箱内，按以下条件作恒

22、定湿热试验：温度：(402)；相对湿度：(9095)；试验的严酷等级：2d。试验结束后，取出传感器，在参比条件下放置2h，然后按614规定的方法立即进行绝缘电阻及与准确度有关的技术指标测量。其结果应符合5353的要求。612过载按照制造厂家规定的过载倍数，将过载电流作用于传感器上，施加lmin，重复五次，间隔6min。恢复至环境温度的参比值后，测量与准确度有关的技术指标。其结果应符合536的要求。613响应时间施加标称值阶跃信号于传感器的输入上，用示波器观察传感器的输出波形，测量使输出信号值从满量程的10到90所需要的时间，即为传感器的响应时间。结果应符合54I的要求。614绝缘电阻在被试传感

23、器不施加辅助电源条件下，将传感器的输人端子、输出端子分别短路，用绝缘电阻测试仪或相应仪表施加500V直流电压，分别测量传感器输人端子、输出端子、外壳之间的绝缘电阻。试验时，非测量端子予以接地。结果应符合542的要求。615绝缘强度在被试传感器不施加辅助电源条件下，将传感器的输入端子、输出端子分别短路，用绝缘强度测试仪或相应仪表按表2的试验电压，给传感器的输入端子、输出端子、外壳之间分别施加频率为50Hz的正弦交流电压。非加电压端子予以接地。试验时电压从零值开始均匀上升至试验电压值，保持lmin，然后下降到零值。其结果应符合543的要求。7检验规则71检验分类传感器的检验分为出厂检验和型式检验。

24、72出厂检验每台传感器必须经质检部门检验确认合格后方能出厂，并附有产品合格证。出厂检验顺序、检验项目、检验要求及检验方法见表4。表4出厂检验项目、检验顺序、检验要求殛检验方法序 号 检验项目 检验要求的章条号 检验方法的章条号1 外观 5I 622 零点输出误差 521 633 短期零点稳定性 534 684 基本误差 522 635 线性度误差 52 3 63表4(续)序 号 检验项目 检验要求的章条号 检验方法的章条号6 回差 524 637 重复性误差 525 638 绝缘电阻 542 6149 绝缘强度 5-43 61573型式检验731在下列情况下，必须进行型式检验。a)新设计的传感

25、器在试制完成后及成批投产前；b)传感器成批连续生产时间大于三年时；c)传感器结构、工艺或所使用的材料发生重大变化有可能影响传感器性能时；d)生产间断时间大于半年时；e)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。7。32型式检验的抽样方案按GB，r 2829的规定进行，采用判别水平I【的一次抽样方案。型式检验的样品由制造厂检验部门从出厂检验合格的产品中随机抽取。733检验组别、检验项目、检验要求、检验方法、不合格质量水平(RQL)及样品数量应符合表6规定。734表5中三组检验同时合格为型式检验合格。735 “III”组试验为破坏性试验试验后的样品不得作为合格品提交使用方。表5型式检验分组、检验项

26、目及不合格质量水平不合格质量水平检验组别 序号 检验项目 检验要求章条号 检验方法章条号 样品数量(RQL)1 外观 51 622 零点输出误差 521 633 基本误差 522 634 线性度误差 523 63I 5 回差 524 63 20 86 重复性误差 5 2 5 637 短期零点稳定性 5 3 4 688 绝缘电阻 542 6149 绝缘强度 543 61510 辅助电源影响量 531 6411 输出负载影响量 532 6512 热零点漂移 5331 6 6II 50 313 热满量程输出漂移 5 332 6714 过载 536 61215 响应时间 541 61316 振动 53

27、51 69III 17 冲击 5352 610 50 318 恒定湿热 5353 61198标志、包装、运输及贮存81标志811在传感器壳体的适当位置上直接刻字或用固定铭牌的方法标明：a)厂名或商标；b)产品名称；c)产品型号；d)准确度等级； ，e)测量范围；f)输出信号值；g)辅助电源值；h)电流方向；i)制造日期和出厂编号。812在包装箱外表面上应有运输标志，并符合GBfF 191的规定。a)产品名称；b)收货单位；c)发货单位；d)注意标志；e)重量。r82包装821传感器的包装应符合GBfr 15464的规定。822传感器应附有下述随机文件：a)装箱单；b)产品出厂合格证：c)安装使用说明书。83运输包装成箱的传感器，在避免雨(雪)淋的条件下可用任何运输工具运输。84贮存产品应存放在温度10C55C，相对湿度不大于80的通风室内，室内空气中不得含有腐蚀性气体。10