電流檢測在機(jī)械的控制,保護(hù),檢測,動(dòng)力管理等方面有著重要的應(yīng)用,例如:電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制,變頻控制,電池荷電狀態(tài)監(jiān)測等,但在電流測量中存在2個(gè)困難:。
1)測量儀表不方便直接串入電路中。
2)電流檢測電路與被測電路不能直接耦合,否則,會(huì)影響被測電路的直流工作點(diǎn),霍爾傳感器由于具有體積小,功耗低,噪聲小,隔離效果好等優(yōu)點(diǎn),在電流監(jiān)測方面受到霍爾電流傳感器廣泛的青睞,特別是霍爾傳感器配合磁環(huán)的設(shè)計(jì)一直被廣泛地使用,但由于傳統(tǒng)的霍爾傳感器的靈敏度比較低,對于處理電路要求高,系統(tǒng)成本高,傳統(tǒng)的霍爾傳感器如果使用不當(dāng),它的霍爾電壓UH與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為非線性關(guān)系,且存在不平衡電壓,嚴(yán)重影響檢測系統(tǒng)的精度。
模塊型霍爾電流傳感器分開環(huán)模式與閉環(huán)模式。
開環(huán)模式又稱為直接測量式霍爾電流傳感器,霍爾電流傳感器輸入為電流,輸出為電壓,這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果的精度和線性度都較高,可測直流,交流和各種波形的電流,但它的測量范圍,帶寬等受到一定的限制,在這種應(yīng)用中,霍爾器件是磁場檢測器,它檢測的是磁芯氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
電流增大后,磁芯可能達(dá)到飽和,隨著頻率升高,磁芯中的渦流損耗,磁滯損耗等也會(huì)隨之升高,這些都會(huì)對測量精度產(chǎn)生影響霍爾電流傳感器,當(dāng)然,也可采取一些改進(jìn)措施來降低這些影響,例如選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高的磁芯材料,制成多層磁芯,采用多個(gè)霍爾元件來進(jìn)行檢測等等。
閉環(huán)模式又稱為零磁通模式或磁平衡模式,其輸入與輸出端均為電流信號(hào)。
將霍爾器件的輸出電壓進(jìn)行放大,再經(jīng)電流放大后,讓這個(gè)電流通過補(bǔ)償線圈,并令補(bǔ)償線圈產(chǎn)生的磁場和被測電流產(chǎn)生的磁場方向相反,最終達(dá)到磁平衡。
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