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霍爾電流傳感器的測(cè)量原理

閱讀:1484        發(fā)布時(shí)間:2020-6-5

霍爾電流傳感器的測(cè)量原理:

電流通bai過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生磁場(chǎng),霍爾傳感器貼du近導(dǎo)體檢測(cè)其磁場(chǎng)強(qiáng)度,通過(guò)磁zhi場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算電流。dao

閉環(huán)霍爾電流傳感器性能要優(yōu)于開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器,可以測(cè)量任意波形的電流、主副線圈間電氣隔離、電氣測(cè)量范圍寬、響應(yīng)時(shí)間短,在交直流測(cè)量中均可應(yīng)用。

根據(jù)霍爾電壓與磁場(chǎng)強(qiáng)度的正比例關(guān)系,設(shè)計(jì)裝置,提供恒定的控制電流,那么霍爾電流的大小就只收到磁場(chǎng)強(qiáng)度一個(gè)因素的影響,進(jìn)而霍爾電壓的變化可以反應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。而磁場(chǎng)是由相應(yīng)電流產(chǎn)生的,與電流具有明確的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。這就是利用霍爾元件測(cè)量電流強(qiáng)度的基本原理。

霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中,這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積,從而形成附加的橫向電場(chǎng)。

邊主回路有一被測(cè)電流I,將產(chǎn)生磁通Φ,被副邊補(bǔ)償線圈通過(guò)的電流I所產(chǎn)生的磁通Φ進(jìn)行補(bǔ)償后保持磁平衡狀態(tài),霍爾器件則始終處于檢測(cè)零磁通的作用。所以稱(chēng)為霍爾磁補(bǔ)償電流傳感器。這種*的原理模式優(yōu)于直檢原理模式,突出的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間快和測(cè)量精度高,特別適用于弱小電流的檢測(cè)。

當(dāng)補(bǔ)償電流I流過(guò)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U即:U=IRM

由于磁補(bǔ)償式電流傳感器必須在磁環(huán)上繞成千上萬(wàn)匝的補(bǔ)償線圈,因而成本增加;其次,工作電流消耗也相應(yīng)增加;但它卻具有直檢式不可比擬的較高精度和快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。

 

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