霍爾電流傳感器是根據(jù)霍爾效應的原理制成的，因此在說霍爾傳感器前先給寶寶們科普一下霍爾效應的有關知識，霍爾效應是電磁效應的一種，這一現(xiàn)象是一個叫霍爾（A.H.Hall）的美國大爺于1879年在研究金屬的導電機制時發(fā)現(xiàn)的，當電流垂直于外磁場通過導體時，形成電流的導電粒子就會受到洛侖茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這樣在垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場，從而在導體垂直與電流和磁場的兩個端面上產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應，這個電勢差也被稱為霍爾電勢差（或稱霍爾電壓），霍爾電壓的大小與所處磁場的磁感應強度成正比，方向可以利用判斷洛侖茲力的左手定則來判斷。
后來人們發(fā)現(xiàn)半導體，導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，由于霍爾電壓與所處磁場的強度成正比，于是人們就用半導體材料制造出檢測磁場的敏感器件，寶寶們經(jīng)常用在永磁電機中檢測轉(zhuǎn)子位置的霍爾電流傳感器 傳感器就是利用這個原理實現(xiàn)位置檢測的，另外磁流體發(fā)電裝置也是利用這個原理研制的，由此可見，霍爾元件其實并不是用來做電流敏感元件的，而是一種磁敏元件，用來檢測磁場的，那么如何用它來檢測電流呢。
霍爾傳感器在電流檢測中的應用。
剛才說了，霍爾傳感器是一種磁敏元件，是用來感知磁場的，寶寶們知道，電能生磁，如果把被測電流線性地轉(zhuǎn)換成磁場，再讓霍爾元件感知豈不就能用霍爾元件來檢測電流了嗎，而電流轉(zhuǎn)換成磁場那簡直太容易了，于是我們就像普通的電流互感器一樣做一個環(huán)形的鐵心，使被測導體穿過其窗口，那么被測電流就會在鐵心中激勵出磁場，而且在磁路不飽和的情況下，磁場的大小與被測電流成正比，與普通互感器不同的是，在平行于鐵心截面上開一個很小的氣隙，將霍爾元件塞入到氣隙中用來感知磁路中的磁場即可，這樣霍爾元件感知到的磁場與被測電流成線性關系，電流傳感器從而得到了被測電流的信息這種形式是直接感知被測電流產(chǎn)生的磁場，從而得到被測電流信息，這種形式叫做開環(huán)檢測形式，它的優(yōu)點是無需副邊線圈，信號生成的環(huán)節(jié)少，信號處理簡單，瞬態(tài)跟隨性好，但它也有一個致命的缺點，那就是磁路飽和的問題，由于磁路中的磁場只有被測電流激勵產(chǎn)生，當被測電流很大時，磁路就會發(fā)生飽和，失去了與被測電流的線性關系，從而導致檢測信號失真，精度下降，因此這種方式限制了被測電流的檢測范圍，于是人們就又想出了另一種檢測方式，即閉環(huán)檢測方式。
電流互感器的作用及電流互感器的特點電流互感器的作用用于測量比較大的電流。
普通電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單，由絕緣的一次繞組，二次繞組，鐵心以及構(gòu)架，殼體，接線端子等組成，其工作原理與變壓器基本，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應，產(chǎn)生按比例減小的二次電流，二次繞組的匝電流傳感器數(shù)較多，與儀表，繼電器，變送器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路。
多與電流表配合使用，其主要目的是起到用小的電流表測量大的電流，一次側(cè)接被測量的線路，二次側(cè)接電流表，接線時要注意量程，也電流表最大的測量范圍，還要有接地，電流互感器的特點是：(1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，一次線圈中的電流取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關。
(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，正常下，電流互感器在近于短路下運行，電流互感器一，二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n。
一次線圈額定電流I1n己標準化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安，電流互感器額定互感比亦已標準化，kn還可以近似地表示為互感器一，二次線圈的匝數(shù)比，即kn≈kN=N1/N2式中N1，N2為一，二線圈的匝數(shù)。 |
