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場強(qiáng)度為B的磁場，那么在垂直于電流和磁場方向（即霍爾輸出端之間），將產(chǎn)生一個電勢VH，稱其為霍爾電勢，其大小正比于控制電流I，與磁場強(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為磁場強(qiáng)度，VH為霍爾電勢。
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B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH。
霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成，對安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場，而霍爾器件則用來測量這一磁場，因此，使電流的非接觸測量成為可能，通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導(dǎo)體電流的大小，因此，電流傳感器經(jīng)過了電－磁－電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。
當(dāng)原邊電流IP流過一根長導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過磁環(huán)氣隙爾元件進(jìn)行測量并放大輸出，其輸出電壓VS精確的反映原邊電流IP，一般的額定輸出標(biāo)定為4V。
霍爾電流傳感器是依據(jù)霍爾效應(yīng)原理，除了霍爾效應(yīng)原理之外，還有磁通門技術(shù)和磁阻技術(shù)來測量電流，磁通門技術(shù)從原理上測量精度高于霍爾效應(yīng)原理，通常用作測量儀器的開發(fā)，如高精度的實(shí)驗(yàn)室用電流傳感器。
霍爾電流傳感器在測量方式上可以分為兩種，開環(huán)式霍爾電流傳感器和閉環(huán)式霍爾電流傳感器，這兩種類型的傳感器在結(jié)構(gòu)上來說閉環(huán)式傳感器比開環(huán)式多了一個線圈，在精度上閉環(huán)式要優(yōu)于開環(huán)式。
開環(huán)式霍爾電流傳感器由鐵芯，霍爾芯片，運(yùn)放等關(guān)鍵元器件構(gòu)成，當(dāng)電流穿過鐵芯時會在鐵芯上感應(yīng)出磁場，鐵芯將磁場聚集于豁口處被霍爾元器件感應(yīng)到，從而感應(yīng)出相應(yīng)的電壓，該電壓被運(yùn)放處理后輸出，運(yùn)放所輸出的電壓信號和原邊電流滿足一定的線性關(guān)系，從而將被測電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，單片機(jī)采樣該電壓信號就可計(jì)算出被測電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)測量電流的作用，開環(huán)式霍爾電流傳感器又叫直測式。
閉環(huán)霍爾電流傳感器工作原理與開環(huán)霍爾電流傳感器相比，閉環(huán)霍爾電流傳感器多了一個補(bǔ)償線圈，該線圈纏繞在鐵芯上。 |
