電流的測量采用磁平衡式霍爾電流傳感器傳感器可測量從直流到100kHz的交流量。
在自動(dòng)測控系統(tǒng)中，常需要測量和顯示有關(guān)電參量，目前大多數(shù)測量系統(tǒng)仍采用變壓器式電壓，電流互感器，由于互感器的非理想性，使得變比和相位測量都存在較大的誤差，常需要采用硬件或軟件的方法補(bǔ)償，從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
采用霍爾檢測技術(shù)，可以克服互感器這些缺點(diǎn)，能測量從直流到上百千赫茲的各種形狀的交流信號(hào)，并且達(dá)到原副邊不失真?zhèn)鬟f，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)主電路回路和電子控制電路的隔離，霍爾傳感器的輸出可直接與單片機(jī)接口。
因此霍爾傳感器已廣泛應(yīng)用于微機(jī)測控系統(tǒng)及智能儀表中，是替代互感器的新一代產(chǎn)品，在此提出了利用霍爾傳感器對(duì)電參量特別是對(duì)高電壓，大電流的參數(shù)的測量。
由霍爾電壓公式可知：對(duì)于一個(gè)成型的霍爾傳感器，乘積靈敏度KH是一恒定值，則UH∝ICB，只要通過測量電路測出UH的大小，在B和IC兩個(gè)參數(shù)中，已知一個(gè)，就可求出另一個(gè)，因而任何可轉(zhuǎn)換成B或J的未知量均可利用霍爾元件來測量，任何轉(zhuǎn)換成B和I乘積的未知量亦可進(jìn)行測量，電參量的測量就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)的。
若控制電流IC為常數(shù)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與被測電流成正比，就可以做成霍爾電流傳感器測電流，電流傳感器若磁感應(yīng)強(qiáng)度B為常數(shù)，IC與被測電壓成正比，可制成電壓傳感器測電壓，利用霍爾電壓，電流傳感器可測交流電的功率因數(shù)，電功率和交流電的頻率。
被測電流IIN流過原邊回路時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場HIN這個(gè)磁場被聚磁環(huán)*，并感應(yīng)給霍爾器件，使其有一個(gè)信號(hào)UH輸出，這一信號(hào)經(jīng)放大器A放大，輸人到功率放大器中Q1，Q2中，這時(shí)相應(yīng)的功率管導(dǎo)通，從而獲得一個(gè)補(bǔ)償電流IO，由于此電流通過多匝繞組所產(chǎn)生的磁場HO與原邊回路電流所產(chǎn)生的磁場HIN相反，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出電壓UH逐漸減小，最后當(dāng)IO與匝數(shù)相乘N2IO所產(chǎn)生的磁場與原邊N1IIN所產(chǎn)生的磁場相等時(shí)，IO不再增加，這時(shí)霍爾器件就達(dá)到零磁通檢測作用。
這一平衡所建立的時(shí)間在1μs之內(nèi)，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，即原邊回路電流IIN的任何變化均會(huì)破壞這一平衡的磁場，一旦磁場失去平衡，就有信號(hào)輸出，經(jīng)過放大后，立即有相應(yīng)的電流流過副邊線圈進(jìn)行補(bǔ)償，因此從宏觀上看副邊補(bǔ)償電流的安匝數(shù)在任何時(shí)間都與原邊電流的安匝數(shù)保持相等，即N1IIN=N2IO，所以IIN=N2I2/N1(IIN為被測電流，即磁芯中初級(jí)繞組中的電流，N1為初級(jí)繞組的匝數(shù)，IO為補(bǔ)償繞組中的電流，N2為補(bǔ)償繞組的匝數(shù))。
霍爾傳霍爾電流傳感器感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，檢測技術(shù)及信息處理等方面，霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法，通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型，載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。
1，線性型霍爾傳感器由霍爾元件，線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。
2，開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器，霍爾元件，差分放大器，斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成，它輸出數(shù)字量。
霍爾電壓隨磁場強(qiáng)度的變化而變化，磁場越強(qiáng)，電壓越高，磁場越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào)，若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁場強(qiáng)度，下圖所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失，這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器，霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點(diǎn)使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
北京華智專業(yè)生產(chǎn)電流傳感器|電壓傳感器|電流變送器|電壓變送器|功率變送器，保質(zhì)五年，價(jià)格合理，http://www.himejuku.com/。 |
