閉環(huán)式霍爾電流傳感器和開環(huán)式霍爾電流傳感器

開環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

開環(huán)式霍爾電流傳感器也稱為直放式霍爾電流傳感器，當(dāng)原始電流IP通過一根長導(dǎo)線時，在環(huán)形磁芯中產(chǎn)生一個磁場。該磁場的大小與通過導(dǎo)線的電流成正比。由此產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)中。輸出電壓由磁環(huán)磁密中的霍爾元件測量和放大VS原始邊緣電流按比例反映IP。

由于環(huán)狀磁芯中的磁感應(yīng)強度與原邊電流成正比，只要原邊電流足夠大，環(huán)狀磁芯就必須飽和。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

閉環(huán)霍爾電流傳感器也稱為零磁通互感器或磁平衡電流傳感器，原邊緣電流傳感器Ip磁芯中形成的磁場通過輔助邊緣補償線圈電流形成的磁場進行補償，從而使霍爾器件處于零磁通的工作狀態(tài)Is原始邊緣電流按比例反映Ip。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器具體的工作過程是：當(dāng)主電路中的一個電流通過時，磁線上產(chǎn)生的磁場通過磁芯聚集并感應(yīng)到霍爾器件。形成的信號導(dǎo)出用于驅(qū)動電源管并使其連接，從而獲得補償電流Is。這種電流通過多匝繞組電阻產(chǎn)生磁場。磁場與測量電流產(chǎn)生的磁場正好相反。

因此，原始磁場得到補償，霍爾器件的導(dǎo)出逐漸減少。Ip與匝數(shù)乘積形成的磁場相同，Is不再增加。此時，霍爾器件具有指示零磁通的效果。此時，它可以通過Is來測試Ip。當(dāng)Ip當(dāng)變化時，平衡被損壞，霍爾器件有一個信號輸出，即重復(fù)上述過程以再次達到平衡。被測量電流的任何變化都會破壞這種平衡。一旦磁場不平衡，霍爾器件就會有一個信號導(dǎo)出。功率放大后，相應(yīng)的電流立即流過次級繞組，以補償不平衡的磁場。理論上，從磁場失衡到再平衡所需的時間不到1μs，這是一個穩(wěn)定平衡的過程。

所以，從宏觀上看，補償電流安匝數(shù)在任何時候都等于初級測量電流安匝數(shù)。

當(dāng)閉環(huán)霍爾電流傳感器正常工作時，一次繞組和二次繞組的磁通量相互抵消，實現(xiàn)磁平衡，磁芯中的特定磁通量為零。然而，這只是一個理想的情況。對于實際傳感器，由電子線路組成的二次繞組的輸出電流容量總是有限的。當(dāng)一次過載時，如果二次導(dǎo)出受到限制，則實際輸出電流小于理論電流，磁平衡被打破。只要一次電流繼續(xù)增加，鐵芯就會飽和。

無論是哪種霍爾電流傳感器，磁芯的磁飽和都可能導(dǎo)致剩余磁鐵，霍爾傳感器的導(dǎo)出與磁芯的磁通量有關(guān)。因此，在沒有輸入的情況下，磁飽和霍爾電流傳感器也會導(dǎo)出一定的直流信號。

毫安級電流傳感器METRACLIP63 / 64參數(shù)介紹：

毫安級電流傳感器基準條件 

環(huán)境溫度 23°C ±5°C 

最大相對濕度 85% (不允許凝結(jié))

影響量

METRACLIP 63毫安級電流傳感器

地磁量影響         小于 ±0.5 mA 

磁化影響           小于±0.5 mA at 1.5 A DC on/off

開/閉電流夾影響    小于 ±0.7 mA

METRACLIP 64毫安級電流傳感器

地磁量影響         小于 ±2.0 mA 

磁化影響           小于±2.0 mA at 1.5 A DC on/off 

開/閉電流夾影響 小于 ±1.0 mA

環(huán)境條件

操作溫度范圍     0 °C到+50 °C

相對濕度小于 85% (不允許凝結(jié))

存儲溫度范圍 10 °C 到 +60°C

相對濕度小于 70% (不允許凝結(jié))

電源

電池    4 type LR6 (AA) 

使用壽命  堿性錳電池：大約200小時

電池測試  當(dāng)電池電壓太低是顯示B

自動關(guān)機 裝置在按鍵未激活后10分鐘自動關(guān)閉

電氣安全

絕緣強度  3700 V AC / 電流鉗芯和手柄連接持續(xù)1分鐘

測量類別  CAT II 600 V / CAT III 300 V 

最大電壓 600 V AC 測量回路

機械設(shè)計

尺寸 W x H x D: 78 x 155 x 23 mm

重量約. 280 g 

電流鉗電纜長度  1.2 米

電流鉗夾爪開口能力:

METRACLIP 63: 直徑5 mm 

METRACLIP 64: 直徑30 mm  

尺寸 

METRACLIP 63: W x H x D: 19 x 113 x 28 mm

METRACLIP 64: W x H x D: 33 x 170 x 24 mm

METRACLIP 63電流鉗設(shè)計:

毫安級電流傳感器METRACLIP63 / 64套裝范圍 

1 個測試儀器

1 個電流鉗

4 個LR6 電池 

1 個攜帶袋 

1 套操作手冊 

1 個數(shù)據(jù)記錄電纜, 包含2個1.8m電纜，每一個帶1個contact-protected plug和1個鱷魚夾

毫安級電流傳感器METRACLIP63 / 64訂貨信息

工廠校準證書可選

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毫安鉗形電流表METRACLIP63 / 64適用規(guī)則和標準：

毫安鉗形電流表METRACLIP63 / 64特性值

測量范圍：零平衡后直流

測量范圍:Metraclip63/64毫安鉗形電流表交流測量

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METRACLIP63 / 64毫安電流鉗表的應(yīng)用和特性：

METRACLIP63 / 64毫安電流鉗表內(nèi)容簡介：

METRACLIP63 / 64毫安電流鉗表用于測量故障，過程信號電流，電流測量范圍:   DC 100 mA / 1000 mA、AC 100 mA / 1000 mA / 10 A

? 直流交流來回切換

? 直流測量零平衡 

? 測量值存儲 (DATA HOLD) 

? 節(jié)電電路 

? 電流鉗帶1.2米線 

? 用于連接記錄儀的模擬量輸出，比如存儲萬用表

METRACLIP63 / 64毫安電流鉗表產(chǎn)品應(yīng)用：

? 在弱電流范圍精確直接電流測量 

? 正弦波交流電流測量 

? 接地導(dǎo)體泄漏電流測量

? 單相和三相系統(tǒng)泄漏電流測量

METRACLIP63 / 64毫安電流鉗表產(chǎn)品特性

節(jié)能電路 

電流鉗在按鍵未激活后10分鐘自動關(guān)閉，自動關(guān)閉功能可以取消。

模擬量輸出 

模擬量輸出(0 ... 100 mV DC)設(shè)計用于連接記錄儀（比如存儲萬用表）。這可以使記錄測量持續(xù)幾個小時。

超出額定范圍顯示 

超出測量范圍會有可見顯示(顯示OL)

遠程控制電流鉗 

電流鉗通過1.2米線連接到測量儀器?？梢詼y量到難以介入的位置

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閉環(huán)式霍爾電流傳感器的工作原理及特點

霍爾效應(yīng)是什么

霍爾效應(yīng)是霍爾技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。當(dāng)帶小電流的半導(dǎo)體片放置在磁場中時，由于洛倫茲力的作用，半導(dǎo)體中的載流子被偏移，導(dǎo)致半導(dǎo)體兩側(cè)的電位差，即霍爾電壓UH，這個電壓UH磁感應(yīng)強度B和控制電流IC成正比，理論推算后有以下等式關(guān)系：UH=（RH/d）×B×IC

式中:UH為霍爾電壓；B磁感應(yīng)強度；IC控制電流；RH為霍爾指數(shù)；d半導(dǎo)體薄厚。在上面的公式中，如果控制電流保持不變IC不變，在一定的環(huán)境下，磁感應(yīng)強度的大小可以通過測量霍爾電壓來計算，從而建立了磁場和電壓信號lian系。根據(jù)這個表達式，我們開發(fā)了一種用于測量磁場的半導(dǎo)體器件，即霍爾器件。

閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理：

閉環(huán)霍爾電流傳感器是一種模塊化產(chǎn)品，使用霍爾器件作為隔離和檢測電流的核心敏感元件。其工作原理為霍爾磁平衡型（或霍爾磁補償型、霍爾零磁通型）。眾所周知，當(dāng)電流通過長直線時，磁場在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場。磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比。磁場可以通過軟磁材料聚集，然后用霍爾器件進行測試，因為磁場的變化與霍爾器件的輸出電壓信號有很好的線性關(guān)系，因此霍爾器件測得的輸出信號可以直接反映導(dǎo)線中的電流大小。

閉環(huán)霍爾電流傳感器的主要性能閉環(huán)霍爾電流傳感器是近10年來出現(xiàn)的高科技模塊化產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的分流器或變壓器的電流測量方法相比，它具有許多優(yōu)點。

閉環(huán)霍爾電流傳感器主要具有以下特點：

(1)線性優(yōu)于0.1%IN；

(2)響應(yīng)時間:低于5us；

(3)頻率響應(yīng):0-1000kHz。

(4)可同時測量直流、交流、脈沖電流等任意波型電流；

(5)二次(側(cè))測量電流與一次(側(cè))測量電流之間完全隔離，絕緣電壓一般為2-12kV；

(6)電流測量范圍寬，可測量額定100A～2kA的電流；

閉環(huán)霍爾電流傳感器在逆變焊機中應(yīng)用的重要性：

逆變焊機輸出電流控制的重要性：

逆變焊機輸出電流的檢查和控制（以下簡稱焊機）直接決定了焊機工作的穩(wěn)定性和可靠性。由于焊機的使用條件不同，負荷變化較大，焊機的輸出功率也會發(fā)生較大的變化。如果焊機的輸出電流不受限制，焊機會因過載而加熱，影響電源輸出，更嚴重的前提會導(dǎo)致焊機故障。

逆變焊機采用閉環(huán)霍爾電流傳感器（以下簡稱傳感器），實現(xiàn)焊機輸出電流的隔離測量，即霍爾電流傳感器的輸出信號與焊機的輸出電流電氣隔離，有利于霍爾電流傳感器的輸出信號調(diào)整。焊機的輸出電流通過調(diào)整信號和反饋來調(diào)整。當(dāng)焊機的輸出電流接近設(shè)計功率輸出時，輸出電流不會增加，從而限制焊機的輸出功率。

到目前為止，霍爾技術(shù)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。20世紀80年代，隨著元件技術(shù)的發(fā)展，霍爾器件的性能大大提高，霍爾器件應(yīng)用開發(fā)的霍爾電流傳感器的性能也大大提高，特別是閉環(huán)霍爾電流傳感器的發(fā)展，大大擴大了該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

閉環(huán)霍爾電流傳感器在逆變焊機中的應(yīng)用：

閉環(huán)霍爾電流傳感器廣泛應(yīng)用于各種電源、逆變焊機、發(fā)電及輸變電設(shè)備、電氣傳動、數(shù)控機床、jun工業(yè)及設(shè)備等jun使用商品。

應(yīng)用效果某型逆變焊機的設(shè)計選擇霍爾電流傳感器作為系統(tǒng)電流檢測的一部分，傳感器的基本功能是隔離和檢測焊機的輸出電流。根據(jù)傳感器的輸出信號，設(shè)置限流工作點，確保焊機的輸出功率不高于逆變焊機的額定功率。

現(xiàn)階段，商品量程可從10mA到1kA在不斷擴大規(guī)格型號的同時，精度可以提供幾個產(chǎn)品系列，范圍1‰~1ppm，電壓傳感器量程從100V~2mV，精度1~0.5‰，工作溫度范圍到-40~125℃。

高精度傳感器具有以下特點：

1)高精度電流傳感器具有精度高，分辨率好

與傳統(tǒng)方案相比，磁配制式傳感器可提供最大精度等級，提升2個量級。

每個人的高精度傳感器都處于國際權(quán)威水平，并經(jīng)中國權(quán)威部門驗證。

高精度的額外優(yōu)點是，在一個小范圍（1%或更少）的情況下，它仍然可以保證高精度。它防止在大采樣率的精確測量下檢查系統(tǒng)切換范圍，大大降低了系統(tǒng)軟件的成本，提高了使用壽命和可信度。

分辨率很高，精確測量10KA在這種情況下，仍保證低至1米A的分辨率。

2)保護測量準確，量程寬，規(guī)格型號全

精確的防護測量可以提供優(yōu)異的安全性能，并促進這種傳感器在高壓場所工作。

量程覆蓋了大多數(shù)常見的行業(yè)，提升**產(chǎn)品規(guī)格的總數(shù)遠遠超過競爭對手，更適合客戶選擇。并能快速為客戶提供定制產(chǎn)品。

在其中提供了幾個精度等級CTI0.1級，HTI0.5級等產(chǎn)品系列較早發(fā)布，彌補了銷售市場的空缺。

3)高分辨率電流傳感器具有頻段寬，可以準確測量DC-幾百kHz

4)航空級可靠性，適應(yīng)性強

根據(jù)整個系列的可信度和電磁感應(yīng)可用性測試，它提供了穩(wěn)定性和可信度。即使在異常情況下（如母線電流存在后通電），也可以確保無損壞（部分競爭對手無法保證）。該產(chǎn)品具有很高的抗干擾性，可在復(fù)雜的電磁感應(yīng)自然環(huán)境中工作。

5)良好的溫度特性和時間特性

磁性配置電流和電壓傳感器具有優(yōu)良的溫度特性，可以在開放的溫度段工作，精度幾乎不受溫度變化的影響，可以在整個溫度段內(nèi)保持高精度特性。這一特性不會隨著時間的推移而改變，在整個使用壽命周期中，可以保持良好的精度。這一特性使得設(shè)備維護和管理越來越容易，在任何情況下都不必擔(dān)心精度的變化。

6)體型小，重量輕

傳感器應(yīng)用數(shù)字功率放大器工作模式，在數(shù)字功率放大器電源電路補償?shù)膸椭?，可以防止?yīng)用容量大、電壓互感器重。在此基礎(chǔ)上，我公司進一步提高了容量和凈重。與同行業(yè)的競爭對手相比，我公司在精度更高的前提下，在相同的范圍內(nèi)，除了容量更小、凈重更低外，還可以有更準確的測量直徑；在超大范圍下，這種優(yōu)勢極其明顯，凈重不到競爭對手的一半。

合適的高精度電流傳感器如何選擇

電流傳感器的種類非常多，那如何選擇一款合適的高精度電流傳感器呢？

零磁通電流傳感器

高精度電流傳感器是什么？

高精度電流傳感器的功能是采樣，即通過電磁感應(yīng)或電阻將測量電路中的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，然后通過專用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為模擬信號進行分析和處理。核心控制器可以根據(jù)檢測到的信號調(diào)整場效應(yīng)管的導(dǎo)流度，從而改變電流值。通過等待匝數(shù)原理，一次電流快速分配到二次線圈，使二次線圈輸出補償電流產(chǎn)生的磁場與一次電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，從而降低二次線圈的電流能，準確反映一次電流的大小。

還有精度、測量范圍等，價格在中等偏上。傳感器的范圍越接近分配給每個傳感器的負載，稱重精度越高。在使用過程中，由于傳感器上的負載增加，除了稱重對象外，還有重量、皮膚重量、部分負載和振動沖擊等負載。

在選擇高精度電流傳感器的范圍時，應(yīng)確保傳感器的可靠性和使用壽命。在選擇合適的高精度電流傳感器時，應(yīng)考慮傳感器的帶寬、溫度漂移指數(shù)、線性、輸出信號等參數(shù)，甚至安裝方法和電源。這些參數(shù)也是決定選擇的因素。

如何選擇電流傳感器采樣電阻R？

電阻有許多測量指標，如電阻值、精度、包裝類型、額定功率、抗壓、工作溫度范圍、溫度穩(wěn)定性、時間穩(wěn)定性、頻率特性等。

阻值。

電阻值根據(jù)傳感器輸出電流和所需電壓確定，然后根據(jù)標準電阻值進行選擇。例如，最大輸出電流為0.1A，相應(yīng)的電壓為1V，則可挑選1V/0.1A=10Ω的電阻。

高精度電流傳感器不適合導(dǎo)出高壓，如5V事實上，輸出電壓越大，傳感器的性能就越低。特別是在高頻信號的前提下，建議傳感器輸出的最大電壓控制在2V在此范圍內(nèi)，如果需要更高的輸出電壓，建議在電阻輸出電壓的基礎(chǔ)上增加一個電壓放大級，或者直接選擇我們的電壓IV變換器商品，IV轉(zhuǎn)換器集成了高精度電阻和高精度放大電路，可以方便地將電流傳感器連接到一側(cè)，另一側(cè)連接到檢測儀器。

精度。

精度是根據(jù)所需的系統(tǒng)精度來確定的。例如，系統(tǒng)精度的要求是1‰，則應(yīng)該選擇1‰精度電阻，如果系統(tǒng)要求的精度較高，不容易選擇合適的電阻，可以使用并聯(lián)的可調(diào)電阻進行微調(diào)。

溫度穩(wěn)定。

在電阻值和精度確定的情況下，還有兩個重要指標:溫度漂移和額定功率，影響系統(tǒng)的總精度。還有一個看不見的指標，電阻的時間穩(wěn)定性，即時漂移。

用于DIN導(dǎo)軌安裝的柔性交流電流探頭

DRM和DRP系列產(chǎn)品是采用Rogowski原理的柔性交流電流探頭，在DIN導(dǎo)軌安裝的外殼中裝有三或四通道積分器，用于長久安裝。靈活輕便的測量頭可以快速簡便地安裝，而不會影響主系統(tǒng)。

帶DIN導(dǎo)軌外殼的柔性AC探頭基于Rogowski原理，它們適用于幾百mA到6000A的交流電流測量。電子設(shè)備通常安裝在控制柜中，而測量頭可以直接通過螺絲安裝，也可以通過插座，插頭和距離電子設(shè)備最遠20m的電纜安裝，DRP和DRM系列產(chǎn)品提供電壓輸出信號，該信號與測量的電流成正比。除單相外，還可提供三個和四個探頭的測量系統(tǒng)。

柔性交流電流探頭典型應(yīng)用: 

■ 固定安裝和技改升級 

■ 能源管理 

■ 過程控制 

■ 工業(yè)廠房的負荷監(jiān)控

柔性交流電流探頭主要特點: 

■ 提供多種探頭長度和直徑 

■ 真均方根值（RMS），4至20mA和瞬時輸出 

■ 多個量程 

■ 易于安裝

定制化解決方案 

我們的重點是設(shè)計，開發(fā)和定制用于電流和電壓測量以及電參數(shù)測量和信號處理的電流探頭，鉗型表，手持式儀器和系統(tǒng)。 

我們的銷售和工程團隊擁有非常強大的技術(shù)背景，在傳感技術(shù)，應(yīng)用和產(chǎn)品方面擁有30多年的經(jīng)驗。我們的主要市場是汽車，電力公用設(shè)施，例如電能質(zhì)量，能源管理和測試＆測量。我們專門為OEM客戶設(shè)計定制用于測量電參數(shù)的解決方案。 

核心優(yōu)勢: 

■ 高度靈活，專注并響應(yīng)客戶需求 

■ 技術(shù)驅(qū)動和基于應(yīng)用開發(fā) 

■ 與我們的OEM客戶一起設(shè)計定制產(chǎn)品 

■ 基于合同的OEM業(yè)務(wù)，自有品牌和分銷銷售 

■ 核心技術(shù)是霍爾效應(yīng)，磁通門，Rogowski，磁阻–GMR和AMR

訂購功率測量傳感器時必須指定電流和電壓互感器的一次值以及功率范圍上限值：

功率測量傳感器尺寸

與為電量或物理量設(shè)計標準測量傳感器相反，功率測量變壓器的尺寸需要在下單時進行一些額外的考慮，如下所述。

測量變壓器的輸入和輸出之間的關(guān)系通?？梢酝ㄟ^簡單地分配相應(yīng)的值來建立，例如交流測量傳感器：0…1 a-->4…20毫安。

對于功率測量傳感器，功率測量范圍（W、KW、MW或VAr）的規(guī)范是必要的，盡管這還不夠。除了功率范圍上限值外，還必須為電流和電壓輸入指定額定值。如果要將測量傳感器校準到一次值（變壓器一次側(cè)的功率），則還必須知道電流互感器和電壓互感器的變比。

電流互感器和電壓互感器的變比例子：

在三相電力系統(tǒng)中，用1500/5A電流互感器和6000/100V電壓互感器測量有功功率。已知以下數(shù)據(jù)：

☆ 電源：三相三線系統(tǒng)（在這種情況下，負載類型無關(guān)）

☆ 輸入：5 A和100 V

☆ 輸出：4。。。20毫安

雖然沒有規(guī)定功率，但是可以用這些數(shù)據(jù)在二次側(cè)校準功率測量變壓器。然而，當(dāng)施加5 A和100 V時產(chǎn)生的功率值僅對應(yīng)于在特殊情況下應(yīng)實際顯示的值。為什么？利用這些數(shù)據(jù)，可以使用三相系統(tǒng)中的有功功率（Pa）方程計算有功功率：

Pa=U x I x 3-->100 x 5 x 1.732=866瓦

在cos phi=1的特殊情況下，如果施加100 V，消耗5 A負載，則該有功功率值在變壓器的二次側(cè)。

為了確定一次功率，二次功率（變壓器下游功率，在我們的例子中為866 W）必須乘以變壓器比：

Pprim=Psec x R（u）x R（i）=866瓦x 6000/100 x 1500/5=15.588兆瓦

然而，在實際操作中，將測量傳感器的尺寸定為最終值（15.588 MW）會導(dǎo)致許多缺點：

1） 由于小數(shù)點后三位，下游指示器和記錄器的刻度不易辨認（刻度劃分?。?

2） 由于在實際應(yīng)用中，cos phi總是小于1，或者由于電力系統(tǒng)中的電流互感器已經(jīng)（過）定了尺寸，以滿足未來的要求，所以沒有充分利用可用的測量跨度。

然而，如果在上述示例的情況下，假設(shè)電流互感器已經(jīng)根據(jù)功率適當(dāng)?shù)卮_定了尺寸，并且系統(tǒng)在假定cos phi小于或等于0.9的情況下運行，則合理的尺寸確定結(jié)果。

在這種情況下，最大一次功率計算如下：

壓縮比=15.588 MVA x 0.9=14.03兆瓦

出于上述原因，量程上限四舍五入為整數(shù)，設(shè)置為14兆瓦。（此值通常由操作員根據(jù)其對系統(tǒng)的了解提供）仍然必須進行測試，以確保功率測量變壓器能夠適應(yīng)量程上限。存在可通過所謂的校準因子（“C”）來確定的極限。

校準系數(shù)由Papparent和pacative的兩個值計算得出，并且必須在0.75到1.3的范圍內(nèi)（具體取決于設(shè)備類型，請參閱數(shù)據(jù)表）：

校準系數(shù)=pacative/Papparent

三相系統(tǒng)的Papparent計算如下：

視在功率=U x I x 3

以下適用于本例：校準系數(shù)=14/15.588=0.898

因此，校準系數(shù)不超過規(guī)定限值。由此得出功率測量傳感器的尺寸確定。

電流互感器和電壓互感器測試/校準：

在測試和重新校準功率測量傳感器時，必須考慮校準系數(shù)！因此，在上述示例中，僅應(yīng)用100 V和5 A以獲得20毫安的輸出信號是不正確的（順便說一下，這是一個常見的錯誤）。

相反，必須先將其中一個輸入值（100 V或5 A）乘以校準系數(shù)，然后應(yīng)用。

例如：5A*0.898=4.49A。

當(dāng)施加100 V和4.49 A時，測量傳感器必須產(chǎn)生20毫安信號。