霍爾電流傳感器的檢測(cè)原理及檢測(cè)方法

　　霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流，并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的磁場(chǎng)，那么在垂直于電流和磁場(chǎng)方向(即霍爾輸出端之間)，將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)，稱其為霍爾電勢(shì)，其大小正比于控制電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積。

　　1、霍爾電流傳感器的基本原理

　　霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在一個(gè)輸入端通入控制工作電流IC，當(dāng)有一磁場(chǎng)B穿過該器件感磁面，則在進(jìn)行輸出端出現(xiàn)通過霍爾電機(jī)電勢(shì)VH。

　　霍爾電勢(shì)VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ

　　霍爾電流傳感器是按照安培定律原理做成，即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一種正比于該電流的磁場(chǎng)，而霍爾器件則用來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)。因此,使電流非接觸測(cè)量成為可能。

　　2、 霍爾電流傳感器的檢測(cè)原理

　　由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關(guān)系，霍爾器件輸出的電壓信號(hào)U0可以間接反映測(cè)量電流I1的大小，即：I1∝B1∝U0

　　I1∝B1∝U0我們把U0定標(biāo)為當(dāng)被測(cè)電流I1為額定值時(shí)霍爾輸出電壓,U0等于50mV或100mV。這使得霍爾直接檢測(cè)(無(wú)放大)電流傳感器。

　　3、霍爾電流通過傳感器的補(bǔ)償工作原理

　　將產(chǎn)生磁通Φ1,被副邊補(bǔ)償線圈通過電流I2所產(chǎn)生磁通Φ2進(jìn)行補(bǔ)償后保持磁平衡狀態(tài)(相互抵消),霍爾器件則始終處于檢測(cè)零磁通作用。因此稱之為霍爾磁補(bǔ)償電流傳感器。這種先進(jìn)原理模式優(yōu)于直檢原理模式,突出優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間快與測(cè)量精度高,特別適用于弱小電流檢測(cè)。

　　知道：Φ1=Φ2， I1N1=I2N2， I2=NI/N2·I1

　　當(dāng)補(bǔ)償電流I2流過測(cè)量電阻RM時(shí)，在RM兩端轉(zhuǎn)換成電壓。做為傳感器測(cè)量電壓U0即：U0=I2RM

　　根據(jù)霍爾磁補(bǔ)償原理，研制了一系列額定輸入電流傳感器。

　　磁補(bǔ)償電流傳感器由于要在磁環(huán)上纏繞數(shù)十圈的補(bǔ)償線圈，增加了成本，但具有直接檢測(cè)公式無(wú)法比擬的高精度和快速響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。