霍爾傳感器是利用霍爾原理制作出的傳感器件,即利用原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通量聚集在磁路中,由霍爾器件檢測(cè)出霍爾電壓信號(hào),放大器將此信號(hào)進(jìn)行放大,放大后的電壓信號(hào)可以精確地反映出原邊電流的大小。
閉環(huán)式霍爾電流變送器是在直測(cè)式霍爾電流傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,主要由原邊電路、聚磁環(huán)、霍爾器件、次級(jí)線圈和放大電路、采樣電路、調(diào)零電路以及隔離變送模塊組成,如圖1。主回路電流IP 在聚磁環(huán)所產(chǎn)生的磁場(chǎng),通過(guò)一個(gè)次級(jí)線圈的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償,使霍爾器件始終處于檢測(cè)零磁通的工作狀態(tài)。流經(jīng)次級(jí)線圈的電流Is經(jīng)過(guò)精密電阻RL進(jìn)行采樣,為了減小恒流源的負(fù)載能力,此精密電阻RL的阻值較小。精密電阻將電流信號(hào)變換成mV的電壓信號(hào),此信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器的濾波作用后直接接入金升陽(yáng)TM系列信號(hào)調(diào)理模塊進(jìn)行信號(hào)隔離放大變換,變換換成工業(yè)需要的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),如4-20mA、0-20mA、 l-5V、0-5V等標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào),供給智能儀表顯示或者直接供給現(xiàn)場(chǎng)PLC或DCS系統(tǒng)使用。如果原邊電流Ip發(fā)生變化,則Ip產(chǎn)生的磁通發(fā)生變化,則在霍爾元件的兩表面產(chǎn)生電勢(shì)差,此電勢(shì)差經(jīng)過(guò)運(yùn)放的放大作用,直接控制Is補(bǔ)償電流的大小,此補(bǔ)償電流恰好與被測(cè)電流的方向相反,從而補(bǔ)償了原來(lái)的磁場(chǎng),使得霍爾器件處于零磁通的狀態(tài)中。所以Is的電流可以真實(shí)地反映出原邊Ip的電流的變化,反應(yīng)速度快。

閉環(huán)式霍爾電壓變送器與閉環(huán)式霍爾電流變送器的原理相似,需要從母線上引入一電流,串聯(lián)一電阻是必要的,此電阻的功率、耐壓需滿足要求,甚至需要加散熱器,來(lái)減小此功率電阻的溫升以減小因溫度上升而帶來(lái)的溫漂問(wèn)題,并且此電阻的精度必須保證,否則會(huì)引入測(cè)量誤差,一般需要10mA左右的原邊電流。

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