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霍尔电流传感器是什么?霍尔电流传感器的原理介绍

时间:2022-05-09 13:46:01来源:中国传动网

导语:​霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控 制电流I。

  霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控 制电流I。

  1、霍尔电流传感器的基本原理

必威bet体育  霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。

必威bet体育  霍尔电势VH的大小与控制电流IC和磁通密度B的乘积成正比,即:VH=KHICBsinΘ

  霍尔电流传感器是按照霍尔效应原理制成,对安培定律加以应用,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而霍尔器件则用来测量这一磁场。因此,使电流的非接触测量成为可能。

  2、霍尔电流传感器的检测原理

  由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系,因此霍尔器件输出的电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小,即:I1∝B1∝U0

  我们把U0定标为当被测电流I1为额定值时,U0等于50mV或100mV。这就制成霍尔直接检测(无放大)电流传感器。

  3、霍尔电流传感器的补偿原理

必威bet体育  原边主回路有一被测电流I1,将产生磁通Φ1,被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态,霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。所以称为霍尔磁补偿电流传感器。这种先进的原理模式优于直检原理模式,突出的优点是响应时间快和测量精度高,特别适用于弱小电流的检测。

  知道:Φ1=Φ2, I1N1=I2N2, I2=NI/N2·I1

  当补偿电流I2流过测量电阻RM时,在RM两端转换成电压。做为传感器测量电压U0即:U0=I2RM

必威bet体育  按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从~系列规格的电流传感器。

必威bet体育  由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈,因而成本增加;其次,工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。


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