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霍爾電流傳感器技術難點和消磁方法

來源:北京華智興遠科技有限公司   2025年01月21日 08:01  

  開口式霍爾電流傳感器,一般以開環(huán)原理的霍爾電流傳感器為主,也就是說,是霍爾直測式,直接通過砷化鎵的霍爾芯片感應放大而獲得的模擬量信號。

  霍爾的敏感度,和本身的精度都是沒有問題的,難點就是開口式。

  不是說開口式的精度就無法保障,是因為開口部分是磁芯材料,開口加大了漏磁,減小了霍爾聚磁能力和抗干擾能力,且不說外界的干擾,僅一個地磁就對傳感器影響很大。

  這些問題都是客觀存在的,無法解決的,也是開口式霍爾的缺陷,但是這些問題在使用方法上,和設計結(jié)構(gòu)上可以得到一定的改善:。

  傳感器一旦安裝到位,干擾源和漏磁等的影響是相對恒定的,給傳感器帶來蕞大的問題其實是安裝。

  開口部分的重復性是的考驗,電流傳感器比如我們出廠時,是在閉合后調(diào)試,校準的,當產(chǎn)品出廠后,客戶在使用過程中,一定會打開磁環(huán),通過一次電流,再次閉合,盡管螺絲等緊固件是相同的,但是力量等等就會有差異,因為這類傳感器的信號是經(jīng)過放大處理的,所以這種機械部位的重復性帶來的誤差也會成倍的增加,這是給傳感器的精度帶來的蕞大的考驗。

  既然知道了誤差的主要來源,就會有解決的方案,方案也很簡單,那就是在現(xiàn)場安裝完后,次使用,進行零點的校準,如果有條件也可以進行線性的校準,這樣精度就可以得到保證,我們通過長期大量的測試,普通的開口式,如果在加零點和線性校準后可以實現(xiàn)0.2-0.3%的精度。

  如果傳感器在使用過程中還會再次或者多次打開,只要是打開電流傳感器過磁環(huán),那就在使用前再進行一次校準即可。

  傳感器的精度在客戶的使用端體現(xiàn)的明顯,但是這個校準工作相對比較麻煩,一般工程師不愿反復校準。

  以上我們說的是對開口式傳感器精度有要求的情況下的補償方法,如果對精度的要求不高,1-5%之間,不用校準。

  霍爾的閉環(huán)傳感器在使用一段時間后,校準好的零點會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象我們稱之為充磁,造成充磁的原因很多,主要有以下有兩個方面:。

  1,在選擇閉環(huán)傳感器的時候,額定電流相當關鍵,被測電流的峰值一定要在傳感器的測量范之內(nèi),閉環(huán)的霍爾電流傳感器又叫磁平衡式電流傳感器,當里面的反向線圈和磁芯產(chǎn)生的磁場不平衡了,就會發(fā)生充磁現(xiàn)象,即峰值電流過大,長假使用就會發(fā)電流傳感器生校準好的零點發(fā)生偏置。

  2,閉環(huán)的霍爾電流傳感器在使用中一定要切記,先供電再加負載(通過電流),或者同時,如果沒有給傳感器供電,而直接加負載進去,就會發(fā)生充磁現(xiàn)象。

  充磁只是零點發(fā)生偏置,對線性度沒有影響,因為是初次級高度隔離,因此傳感器也不會損壞。

  發(fā)生充磁后的解決方案:。

  1,在給傳感器不供電的情況下,加較大的反向電流(大于或等于額定電流值)一分鐘,即可回到原來狀態(tài),剩磁是無法消除的,但是消磁后,會回到零點校準前的狀態(tài)。

  2,不消磁,反而在傳感器不供電的情況下,加正向電流,大于或等于額定電流一分鐘,主動進行磁飽和,然后在軟件里進行二次零點校準,這種方法呀麻煩一點,但是可以解決問題。

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