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開口式霍爾電流傳感器技術(shù)和原理

來源:北京華智興遠(yuǎn)科技有限公司   2025年01月22日 07:39  

  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(yīng)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(diǎn)就是開口式。

  不是說開口式的精度就無法保障,是因?yàn)殚_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(gè)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(shè)計(jì)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,電流傳感器給傳感器帶來蕞大的問題其實(shí)是安裝。

  開口部分的重復(fù)性是蕞大的考驗(yàn),比如我們出廠時(shí),是在閉合后調(diào)試,校準(zhǔn)的,當(dāng)產(chǎn)品出廠后,客戶在使用過程中,一定會(huì)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(huì)有差異,因?yàn)檫@類傳感器的信號是經(jīng)過放大處理的,所以這種機(jī)械部位的重復(fù)性帶來的誤差也會(huì)成倍的增加,這是給傳感器的精度帶來的蕞大的考驗(yàn)。

  既然知道了誤差的主要來源,就會(huì)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(jìn)行零點(diǎn)的校準(zhǔn),如果有條件也可以進(jìn)行線性的校準(zhǔn)。

  這樣精度就可以得到保證,我們通過長期大量的測試,電流傳感器普通的開口式,如果在加零點(diǎn)和線性校準(zhǔn)后可以實(shí)現(xiàn)0.2-0.3%的精度。

  如果傳感器在使用過程中還會(huì)再次或者多次打開,只要是打開過磁環(huán),那就在使用前再進(jìn)行一次校準(zhǔn)即可,傳感器的精度在客戶的使用端體現(xiàn)的蕞為明顯,但是這個(gè)校準(zhǔn)工作相對比較麻煩,一般工程師不愿反復(fù)校準(zhǔn)。

  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,如果在輸入端通入控制電流IC,當(dāng)有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH。

  霍爾電勢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說到霍爾電流傳感器原理就離不開霍爾電流傳感器的電流傳感器制作原理,它是按照安培定律原理做成,即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)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,通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導(dǎo)體電流的大小,因此,電流傳感器經(jīng)過了電-磁-電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。

  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,HCS-BS/BR系列霍爾電流傳感器是霍爾電流傳感器的一種,HCS-BS/BR系列電流傳感器的初,次級之間是絕緣的,可用于測量直流,交流和脈沖電流。

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