傳統(tǒng)霍爾電流傳感器測(cè)量范圍小，準(zhǔn)確度等級(jí)低，頻率范圍窄，響應(yīng)速度慢已不能滿足實(shí)際工程的需求，為了滿足核聚變領(lǐng)域的需求，設(shè)計(jì)了一種零磁通霍爾電流傳感器。
霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic，并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，那么在垂直于電流和磁場(chǎng)方向(即霍爾輸出端之間)，將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)VH，稱其為霍爾電勢(shì)，其大小正比于控制電流I，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積，即有式中：K為霍爾系數(shù)，由霍爾元件的材料決定，I為控制電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，VH為霍爾電勢(shì)。
作為世界上應(yīng)用廣泛，應(yīng)用數(shù)量多傳感器之一的霍爾電流傳感器，具有靈敏度高，精度高，溫度漂移小，工作壽命長(zhǎng)，可靠性，性高等優(yōu)點(diǎn)，基于霍爾電流傳感器的以上優(yōu)點(diǎn)，考慮到一般大電流傳感器不能交直流兩用，準(zhǔn)確度等級(jí)，頻率范圍，響應(yīng)速度，也很難同時(shí)滿足核聚變領(lǐng)域的需要。
霍爾傳感器技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，包括動(dòng)力，車(chē)身控制，牽引力控制以及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，為了滿足不同系統(tǒng)的需要，霍爾傳感器有開(kāi)關(guān)式，模擬式和數(shù)字式傳感器三種形式。
霍爾傳感器可以采用金屬和半導(dǎo)體等制成，效應(yīng)質(zhì)量的改變?nèi)Q于導(dǎo)體的材料，材料會(huì)直接影響流過(guò)傳感器的正離子和電子，制造霍爾元件時(shí)，汽車(chē)工業(yè)通常使用三種半導(dǎo)體材料，即砷化鎵，銻化銦以及砷化銦，*常用的半導(dǎo)體材料當(dāng)屬砷化銦。
霍爾傳感器的形式?jīng)Q定了放大電路的不同，其輸出要適應(yīng)所控制的裝置，這個(gè)輸出可能是模擬式，如加速位置傳感器或節(jié)氣門(mén)位置傳感器，也可能是數(shù)字式，如曲軸或凸輪軸位置傳感器。
當(dāng)霍爾元件用于模擬式傳感器時(shí)，這個(gè)傳感器可以用于空調(diào)系統(tǒng)中的溫度表或動(dòng)力控制系統(tǒng)中的節(jié)氣門(mén)位置傳感器，霍爾元件與微分放大器連接，放大器與NPN晶體管連接，磁鐵固定在旋轉(zhuǎn)軸上，軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾元件上的磁場(chǎng)加強(qiáng)，其產(chǎn)生的霍爾電壓與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例。 |
