霍爾電流傳感器是根據(jù)霍爾傳感器原理制成的,它有兩種工作方式,即磁平衡式和直式,霍爾電流傳感器一般由原邊電路,聚磁環(huán),霍爾器件,(次級線圈)和放大電路等組成。
1,直放式電流傳感器(開環(huán)式)。
眾所周知,當電流通過一根長導線時,在導線四周將產(chǎn)生一磁場,這一磁場的大小與流過導線的電流成正比,它可以通過磁芯聚集感應到霍爾器件上并使其有一信號輸出,這一信號經(jīng)信號放大器放大后直接輸出,一般的額定輸出標定為4V。
2,磁平衡式電流傳感器(閉環(huán)式)。
磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器,即主回路被測電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一電流傳感器個次級線圈電流所產(chǎn)生的磁場進行補償,從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。
磁平衡式電流傳感器的具體工作過程為:當主回路有一電流通過期,在導線上產(chǎn)生的磁場被聚磁環(huán)聚集并感應到霍爾器件上,所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應的功率管并使其導通,從而獲得一個補償電流Is。
這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場,該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反,因而補償了原來的磁場,使霍爾器件的輸出逐漸減小。
當與Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時,Is不再增加,這時的霍爾器件起指示零磁通的作用,此時可以通過Is來平衡,霍爾電流傳感器被測電流的任何變化都會破壞這一平衡,一旦磁場失往平衡,霍爾器件就有信號輸出,經(jīng)功率放大后,立即就有相應的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償,從磁場失衡到再次平衡,所需的時間理論上不到1μs,這是一個動態(tài)平衡的過程。
霍爾電流傳感器的測量方法:。
1,原邊導線應放置于傳感器內(nèi)孔中心,盡可能不要放偏。
2,原邊導線盡可能完全放滿傳感器內(nèi)孔,不要留有空隙。
3,需要測量的電流應接近于傳感器的標準額定值IPN,不要相差太大,如條件所限,手頭僅有一個額定值很高的傳感器,而欲測量的電流值又低于額定值很多,為了提高測量精度,可以把原邊導線多繞幾圈,使之接近額定值。
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