直檢式霍爾電流傳感器又叫開環(huán)式霍爾電流傳感器,直放式霍爾電流傳感器。
當(dāng)在一根長(zhǎng)導(dǎo)線中通以電流時(shí),在導(dǎo)線的周圍會(huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生,該磁場(chǎng)的大小與通過導(dǎo)線的電流成正比,利用薄半導(dǎo)體片的霍爾效應(yīng),測(cè)量霍爾器件感應(yīng)生成的電壓信號(hào),經(jīng)過放大器放大霍爾電壓后,可以直接測(cè)量霍爾電壓,直檢式霍爾電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,成本較低,能量效率高,檢測(cè)范圍廣及電耗低等,缺點(diǎn)是精度,線性度較差,響應(yīng)速度較慢,且溫漂較大。
磁平衡式霍爾電流傳感器,又叫閉環(huán)霍爾電流傳感器,零磁通霍爾電流傳感器,零磁通互感器。
磁平衡式霍爾電流傳感器是依據(jù)磁場(chǎng)平衡原理工作的,原邊電流在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng),使得霍爾元件上產(chǎn)生電壓偏差,電壓信號(hào)傳遞給放大器后,經(jīng)過放大的電流信號(hào)輸送給次級(jí)線圈(下圖中紅色繞組),在次級(jí)線圈上感應(yīng)出的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),方向與原邊磁場(chǎng)相反,經(jīng)過反復(fù)調(diào)整放大器輸出電壓,原邊產(chǎn)生的磁場(chǎng)與次級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在氣隙處互相抵消,從而使得半導(dǎo)體薄片處于零磁通的環(huán)境中,達(dá)到這種平衡狀態(tài)以后,檢測(cè)放大器輸出電流,推算得到原邊回路電流值,磁平衡式霍爾電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高,響應(yīng)時(shí)間快,溫漂小,線性度好及抗干擾能力強(qiáng),缺點(diǎn)是測(cè)量范圍較固定,成本,能耗較高。
傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,以理論上講,在此范圍內(nèi),靈敏度保持定值,傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測(cè)量精度,在選擇傳感器時(shí),當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上,任何傳感器都不能保證線性,其線性度也是相對(duì)的,當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí),在一定的范圍內(nèi),可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會(huì)給測(cè)量帶來很大的方便。
傳感器使用一段時(shí)間后,其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性,影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的使用環(huán)境,因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇傳感器之前,應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧�,減小環(huán)境的影響。 |