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霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成,對安培定律加以應(yīng)用,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。
當(dāng)電流通過一個位于磁場中的導(dǎo)體的時候,磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個垂直于電子運動方向上的的作用力,從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電壓差。
霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)將一次大電流變換為二次微小電壓信號的傳感器,實際設(shè)計的霍爾傳感霍爾電流傳感器器往往通過運算放大器等電路,將微弱的電壓信號放大為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號,上述原理制作而成的霍爾電流傳感器,被稱為直檢式霍爾電流傳感器或開環(huán)式霍爾電流傳感器。
閉環(huán)式霍爾電流傳感器,也稱零磁通霍爾電流傳感器或磁平衡式霍爾電流傳感器,是基于磁平衡式霍爾原理,即閉環(huán)原理,當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,霍爾電流傳感器通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零,經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
霍爾效應(yīng)傳感器的精度取決于標(biāo)準(zhǔn)額定電流IPN,在+25℃時,傳感器測量精度與原邊電流有一定影響,同時評定傳感器精度時還必須考慮偏移電流,線性度,溫度漂移的影響。
非接觸式檢測,在進(jìn)口設(shè)備的重新改造,以及舊設(shè)備的技術(shù)改造中,都顯示出非接觸測量的性,可霍爾電流傳感器測量原設(shè)備的電氣接線,電流值無絲毫變化。
電流傳感器使用分流器的缺點是不能進(jìn)行電氣隔離,還有插入損耗,電流越大,損耗越大和體積越大是因為電流越大,人們還發(fā)現(xiàn),分流器在檢測高頻大電流時不可避免地存在電氣隔離。
傳統(tǒng)的電流電壓互感器雖然工作電流電壓等級多,在規(guī)定的正弦工作頻率下精度高,但可適用于很窄的頻段,不能傳輸直流電,另外,工作時有勵磁電流,所以是電感式器件,響應(yīng)時間只有幾十毫秒。
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