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霍尔电流传感器磁饱和原理和特点

  霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种。

  1,开环式霍尔电流传感器也称直放式霍尔电流传感器。

  当原边电流IP流过一根长导线时,在环形磁芯中产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,产生的磁场聚集在磁环内,通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出,其输出电压VS按比例的反映原边电流IP。

  由于环形磁芯中的磁感应强度与原边电流成正比,只要原边电流足够大,环形磁芯必然饱和。

  2,闭环式霍尔电流传感器也称零磁通互感器或磁平衡电流传感器。

  原边电流Ip在磁芯中所产生的磁场通过副边补偿线圈电流所产生的磁场进行补偿,从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态,其补偿电流Is按比例的反映原边电流Ip。

  闭环式霍尔电流传感器正常工作时,其一次绕组和二次绕组的磁通互相抵消,达到磁平衡,电流传感器磁芯中的实际磁通为零,但是,这只是理想情况,实际的传感器,由电子电路构成的二次绕组的输出电流能力总是有限的,当一次过载时,若二次输出受限,实际输出电流比理论电流小,磁平衡被打破,只要一次电流继续增大,铁芯就会饱和。

  霍尔电流传感器综合了互感器和分流器的所有优点,同时又克服了互感器和分流器的不足,利用同一只霍尔电流电压传感器/变送器模块检测元件既可以检测交流也可以检测直流,甚至可以检测瞬态峰值。

  霍尔电流传感器的优势特点:。

  1,工作频带宽。

  可在0~20kHz频率范围内很好地工作。

  2,动态性能好。

  一般霍尔传感器/变送器模块的动态响应时间小于7μs,跟踪速度di/dt高于50A/μs。

  3,尺寸小,重量轻,易于安装且不会给系统带来任何损失。

  4,精度高。

  一般的霍尔电流电压传霍尔电流传感器感器/变送器模块在工作区域内的精度优于1%。

  在宽范围使用时要注意灵敏度温度特性,对于不同产品,100℃的温度变化其灵敏度约有百分之几的变化,霍尔元件有恒压驱动方式和恒流驱动方式,对于任何驱动方式变化量都回改变,因此,必须使用适宜的电路。

  用于几千赫以上高频大电流时,若传感器流经高频大电流,则磁路就会发热,连续使用有高频分量的大电流脉冲时也会有同样的问题,发热量与频率及电流成正比,这样,有可能损坏传感器,在这样的条件下使用时,要根据产品目录记载的数据确定安全范围,留有一定余量。

  测量双向直流电流时,若电流方向改变,则零点就会变动,特别时对于高灵敏度的传感器表现得更显著,这种现象称为滞后现象,这是直流使磁路暂时磁化的结果,使用额定电流为10A以下高灵敏度传感器时要注意这种现象。

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