霍爾電流傳感器可分為直檢式和閉環(huán)式霍爾電流傳感器。
1,霍爾效應(yīng)在1879年被E.H.霍爾發(fā)現(xiàn),它定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系,這種效應(yīng)和傳統(tǒng)的感應(yīng)效果完全不同,當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場中的導(dǎo)體的時(shí)候,磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力,從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電壓差。
2,霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)將一次大電流變換為二次微小電壓信號的傳感器,實(shí)際設(shè)計(jì)的霍爾傳感器往往通過運(yùn)算放大器等電路,將微弱的電壓信號放大為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。
3,閉環(huán)式霍爾電流傳感霍爾電流傳感器器,也稱零磁通霍爾電流傳感器或磁平衡式霍爾電流傳感器,是基于磁平衡式霍爾原理,即閉環(huán)原理,當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流,用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零,經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
很多人認(rèn)為在測量交流信號的情況下,使用互感器和傳感器一樣的,使用互感器性價(jià)比更高一些。
1,測量交流用互感器,輸出比較大,一般都是電流,而霍爾電流傳感器且測量范圍很寬,看似很好,實(shí)際使用中,其實(shí)存在一個(gè)問題,就是如果直接采集交流的MCU是無法采集的,因?yàn)檩敵鲭娏魈�,盡管可能有轉(zhuǎn)換電阻,但是輸出電壓的峰值依然很大,這樣對后級的MCU就形成了威脅,比如5V的,3.3V的單片機(jī),DSP之類,如果前端不加保護(hù)性的跟隨,是無法使用的,峰值的高電勢經(jīng)常會造成MCU的損毀,但是對于繼電器類的動(dòng)作元件,互感器的優(yōu)勢就相當(dāng)明顯了,輸出大,驅(qū)動(dòng)能力就大,電路會大大簡化,但是如果是霍爾電流傳感器,可能需要比較器,單片機(jī)來控制繼電器的工作,霍爾電流傳感器必須外加CPU控制,但是霍爾的電流傳感器也有自己獨(dú)特的性能,雖然是有源的,但是是和電源形成回路的,輸出就是微電的精度很高的小功率電壓,電流信號,在輸出端,也正因?yàn)楹碗娫词腔芈�,理論上只能小于等于電源電壓,一般情況下,不會過多考慮峰值的高電勢造成的數(shù)字電路損毀,即使加保護(hù),也是可以量化的保護(hù),模擬電路很好處理。
2,互感器很簡單,就是磁芯,線圈,一次二次也是完全隔離的,隔離等級也很高,但是由于工作原理的問題,就會產(chǎn)生相差,一般的互感器規(guī)格書,都會特別標(biāo)注相位差的度數(shù),以便于MCU采集時(shí)候的相位補(bǔ)償。
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