霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件，如果在輸入端通入控制電流IC，當(dāng)有一磁場(chǎng)B穿過(guò)該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢(shì)VH，霍爾電勢(shì)VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ，霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成，對(duì)安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)，而霍爾器件則用來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)，因此，使電流的非接觸測(cè)量成為可能，通過(guò)測(cè)量霍爾電勢(shì)的大小間接測(cè)量載流導(dǎo)體電流的大小，因此，電流傳感器經(jīng)過(guò)了電－磁－電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。
開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器也稱(chēng)直放式霍爾電流傳感器。
由于環(huán)形磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與原邊電流成正比，只要原邊電流足夠大，環(huán)形磁芯必然飽和。
閉環(huán)式霍爾電流傳感器也稱(chēng)零磁通互感器或磁平衡電流傳感器，原邊電流Ip在磁芯中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)副邊補(bǔ)償線圈電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，從而使霍爾器件處于檢測(cè)零磁通的工作狀態(tài)，其補(bǔ)償電流Is按比例的反映原邊電流Ip。
這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過(guò)Is來(lái)測(cè)試Ip，當(dāng)Ip變化時(shí)，平衡受到破壞，霍爾器件有信號(hào)輸出，即重復(fù)上述過(guò)程重新達(dá)到平衡，被測(cè)電流的任何變化都會(huì)破壞這一平衡。
由于太陽(yáng)能具有清潔，可再生的特點(diǎn)，我國(guó)又出臺(tái)的新能源政策促使光伏產(chǎn)品質(zhì)量與數(shù)量齊升，面臨的首要問(wèn)題是對(duì)光伏發(fā)電組件進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)，而光伏系統(tǒng)主要采用直流電源，可以依據(jù)輸出端電壓，電流來(lái)判斷光伏組件運(yùn)行狀態(tài)，因此，監(jiān)測(cè)光伏組件的輸出端電壓，電流具有重要意義。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是采集光伏組件輸出電壓，電流信號(hào)，但是，陣列中的電壓，電流值較高且電池板間具有電位聯(lián)系，導(dǎo)致目前實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量比較困難。
因此，針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的特殊性并結(jié)合目前的測(cè)量方法，采用依據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器——霍爾傳感器來(lái)測(cè)量光伏陣列的電壓，電流，采用CAN總線，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)至上位機(jī)，設(shè)計(jì)了一種方便操作且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電組件工作狀態(tài)的裝置，相比于其他單一的光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可以克服目前測(cè)量方法存在的不足，而且具有兩大優(yōu)勢(shì)：一是可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電組件的電壓，電流，二是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。 |
