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                      霍爾電流傳感器

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                      霍爾電流傳感器的工作原理

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                      霍爾電流傳感器的工作原理

                      發布日期:2019-06-12 作者: 點擊:

                      霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現霍爾電勢VH?;魻栯妱軻H的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比。霍爾電流傳感器是按照霍爾效應原理制成,對安培定律加以應用,即在載流導體周圍產生一正比于該電流的磁場,而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此,使電流的非接觸測量成為可能。

                      霍爾電流傳感器的工作原理

                      它是基于磁平衡式霍爾原理,根據霍爾效應原理,從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間),將產生一個電勢VH,稱其為霍爾電勢,其大小正比于控制電流I。與磁感應強度B的乘積。即有式中:K為霍爾系數,由霍爾元件的材料決定;I為控制電流;B為磁感應強度;VH為霍爾電勢。

                      霍爾電流傳感器由于具有精度高、線性好、頻帶寬、響應快、過載能力強和無插入損耗等諸多優點,因而被廣泛應用于變頻器、逆變器、電源、電焊機、變電站、電解電鍍、數控機床、微機監測系統、電網監控系統和需要隔離檢測的大電流、電壓等各個領域中。霍爾傳感器需用到直流電源供電才可正常工作,在做產品設計時需要考慮其功率消耗。

                      霍爾電流傳感器.jpg

                      霍爾電流傳感器的優點

                      1、非接觸檢測

                      在進口設備的再改造中,以及老舊設備的技術改造中,顯示出非接觸測量的優越性;原有設備的電氣接線不用絲毫改動就可以測得電流的數值。

                      2、精度高

                      使用分流器的弊端是不能電隔離,且還有插入損耗,電流越大,損耗越大,體積也越大,人們還發現分流器在檢測高頻大電流時帶有不可避免的電感性,不能真實傳遞被測電流波形,更不能真實傳遞非正弦波型。電流傳感器完全消除了分流器以上的種種弊端,且精度和輸出電壓值可以和分流器做的一樣。

                      3、使用方便

                      取一只LT100-C型電流傳感器,在M端與電源零端串入一只100mA的模擬表頭或數字萬用表,接上工作電源,將傳感器套在電線回路上,即可準確顯示主回路0~100A電流值。

                      4、測量范圍廣

                      它可以測量任意波形的電流和電壓,如直流、交流、脈沖、三角波形等,甚至對瞬態峰值電流、電壓信號也能忠實地進行反映。

                      5、動態性能好

                      響應時間快,可小于1us;普通互感器的響應時間為10~20ms。

                      6、可靠性、靈活性高

                      平均無故障工作時間長,平均無故障時間>5~10小時。傳統的檢測元件受規定頻率、規定波形,響應滯后等很多因素的限制,不能適應大功率變流技術的發展,應運而產生的新一代霍爾電流電壓傳感器,以及電流電壓傳感器與真有效枝AC/DC轉換器組合成為一體化的變送器,已成為人們熟知最佳檢測模塊。另外,電子電力裝置向高頻化、模塊化、組件化、智能化發展,使裝置設計者得心應手,這將是電子電力技術史上劃時代的根本性變革。

                      霍爾電流傳感器要想得到發展,首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩定性、降低工作電壓、微功耗;其次是敏感元件及其處理電路集成化、小型化;第三必須做到功能多樣化,同一種敏感機理的敏感器,引用和融合了電子技術其他分支的相關成熟技術,可形成新功能或復合功能的新型品種;最后要便于組網,傳感器捕獲的信息便于與其上層、下層機接口和有線或無線傳輸,以利執行、保存、處理。

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                      關鍵詞:霍爾電流傳感器

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