電流傳感器是一種檢測(cè)電流(交流或直流)流量并產(chǎn)生與其成比例的信號(hào)的設(shè)備,利用傳感器測(cè)量低電流和高電流,以檢測(cè)過(guò)電流或欠電流狀況,使這些設(shè)備成為提供電氣設(shè)備狀態(tài)信息或保護(hù)的理想選擇,例如,在混合動(dòng)力汽車和燃料電池中,高精度測(cè)量電流和功率至關(guān)重要和精度,電流傳感器IC的其他汽車用途包括HEV逆變器和電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)。
為了在-40°C至125°C的汽車應(yīng)用中固有的溫度范圍內(nèi)保持精霍爾電流傳感器度,存在許多挑戰(zhàn),其中包括漂移,此外,在高電流和高溫下,由于傳感器可能無(wú)法承受更高的電流浪涌,故障率更容易發(fā)生。
高電流測(cè)量尤其成問(wèn)題,許多電路中使用的電阻器通常無(wú)法處理高壓,因此,在此級(jí)別進(jìn)行測(cè)量需要專用電流互感器或傳感器,以將電路中的電流幅度降低到可管理的水平。
涉及的兩種電流互感器是分芯和實(shí)芯,分芯式電流(開(kāi)路)變壓器可放置在現(xiàn)有電線附近,不會(huì)造成電路中斷,因此,雖然它們通常很霍爾電流傳感器昂貴,但它們可以降低整體系統(tǒng)成本,相比之下,實(shí)芯電流(閉合)變壓器要求電路重新連接以通過(guò)磁芯,但與開(kāi)放式變壓器相比,它們可以提供極其精確和準(zhǔn)確的電流測(cè)量。
使用電流傳感器的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是整個(gè)系統(tǒng)中使用的多個(gè)傳感器的輸出通常非常不同,因此,如果連接了錯(cuò)誤的傳感器,或者連接不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞或?qū)θ藛T造成安全隱患。
將霍爾元件,放大器,溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源等做在一個(gè)芯片上稱之為集成霍爾傳感器(簡(jiǎn)稱霍爾傳感器),霍爾傳感器分為線性型和開(kāi)關(guān)型兩大類。
線性型霍爾傳感器的輸出電壓與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度呈線性關(guān)系,開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器的特點(diǎn)是:當(dāng)有磁場(chǎng)作用在傳感器上時(shí),根據(jù)霍爾效應(yīng)原理,霍爾元件輸出霍爾電壓,經(jīng)放大后,輸出高電平,這種狀態(tài)人們稱它為開(kāi)狀態(tài),當(dāng)磁場(chǎng)減弱時(shí),霍爾元件輸出電壓很小,此時(shí)輸出低電平,這種狀態(tài)稱之為關(guān)狀態(tài),這樣,一次磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化,就使傳感器完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作,霍爾電流傳感器。 |