在使用集成載流環(huán)的IC中,載流環(huán)可以產(chǎn)生IC能測(cè)量的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)通過(guò)霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電壓,此霍爾電壓正比于電流大小和方向。
使用配備集成載流環(huán)的IC具有很多優(yōu)勢(shì):無(wú)需磁芯,基本沒(méi)有磁滯,功率低,并且具有較高的溫度精確度,但是,由于不存在磁芯,傳感器容易受到磁體或傳感器IC周?chē)鷮?dǎo)線電流產(chǎn)生的雜散磁場(chǎng)的影響。
采用CMR技術(shù)的基本原理是:如果兩個(gè)霍爾板的信號(hào)相減,然后可以將集成環(huán)引發(fā)的信號(hào)求和,這樣就可以抑制來(lái)自進(jìn)入IC的任何雜散磁場(chǎng)共�;魻栯娏鱾鞲衅鳎▎螛O)信號(hào)。
為了充分利用這些器件的CMR功能,包含IC的電路板應(yīng)設(shè)計(jì)為兩個(gè)霍爾板的外部磁場(chǎng)相同,這有助于最大限度減少載流PCB自身產(chǎn)生的外部磁場(chǎng)導(dǎo)致的錯(cuò)誤,每個(gè)載流軌跡的三個(gè)主要參數(shù)據(jù)決定了導(dǎo)致IC錯(cuò)誤:與IC的距離,載流體的寬度以及它和IC之間的角度。
電流傳感器設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng):。
1,一般電流傳感器所測(cè)得的物理量是非常小的,通常還帶有作為傳感器物理轉(zhuǎn)換元件固有的轉(zhuǎn)換噪聲,霍爾電流傳感器如何將有用信號(hào)盡量取出并且壓低噪聲是電流傳感器設(shè)計(jì)的首要解決的問(wèn)題。
2,電流傳感器電路一定要簡(jiǎn)單精煉,放大了信號(hào)的同時(shí)也將噪聲放大了,如果噪聲不是明顯偏離有用信號(hào)頻譜,則無(wú)論怎樣濾波兩者同時(shí)放大,結(jié)果信噪比沒(méi)有提高,因此電流傳感器電路一定要精煉簡(jiǎn)約,能省掉的電阻或電容就一定要將它去掉,這一點(diǎn)是許多設(shè)計(jì)電流傳感器過(guò)程中容易忽略的問(wèn)題。
3,功耗問(wèn)題,電流傳感器通常在后續(xù)電路的前端,有可能需要較長(zhǎng)的引線連接,當(dāng)電流傳感器功耗較大時(shí)引線的連接將所有的無(wú)謂噪聲以及電源噪聲引入使得后續(xù)電霍爾電流傳感器路愈發(fā)難以設(shè)計(jì),在夠用的情況下,如何降低電流傳感器的功耗也是一個(gè)不小的問(wèn)題。
4,元器件的選用和電源回路,元器件的選用一定要夠用為好,只要器件指標(biāo)在需要的范圍之內(nèi)就可以了,余下的就是電路設(shè)計(jì)問(wèn)題,電源是電流傳感器電路設(shè)計(jì)過(guò)程一定要遇到的難題,不要追求無(wú)法達(dá)到的電源指標(biāo),而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運(yùn)放,采用差分放大電路設(shè)計(jì)可能較為普通的開(kāi)關(guān)電源以及器件就能滿足電流傳感器的要求,電源的退偶一定要可靠設(shè)計(jì),并且遵循器件手冊(cè)的要求,寧多勿少。
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