霍爾效應傳感器優缺點-韋克威-免費贈送使用手冊
各種霍爾效應傳感器的性能特點各不相同,因此很難精確地總結霍爾效應傳感器相對于其他常用電流傳感技術的優缺點,即在電流通路中插入一個精密電阻,然后用差動放大測量由此產生的電壓降。但是,一般來說,霍爾效應傳感器的價值在于它是“非侵入式”的,并且在電流通路和測量電路之間提供電隔離。這些器件被認為是非侵入式的,因為沒有大量的電阻被插入到電流通路中,因此被測電路表現得幾乎好像沒有傳感器一樣。另一個好處是,傳感器消耗的功率最小; 這在測量大電流時尤為重要。
關于準確性,目前可用的霍爾效應傳感器可以實現輸出誤差低至1% 。一個設計良好的阻性電流檢測電路可以超過這一數值,但是在霍爾效應器件特別適合的大電流/高電壓應用中,1% 的電流檢測電路通常就足夠了。霍爾效應傳感器的缺點包括頻率范圍有限和成本較高。ACS712提供了80千赫的內部帶寬,而 Melexis MLX91208,作為“寬帶”設備銷售,指定最高可達250千赫。另一方面,一個帶有高速放大器的電阻式電流檢測電路可以很好地工作在兆赫的范圍內。同時,正如上面所討論的,霍爾效應在測量小電流方面本身是有限的。
霍爾效應傳感器的主要優點之一是電氣隔離,這在電路或系統設計上通常被稱為電隔離。每當一個設計需要兩個電路以防止任何電流直接流動的方式進行通信時,電隔離原理都會被包含在內。一個簡單的例子是當數字信號通過光隔離器時,光隔離器將電壓脈沖轉換為光脈沖,從而以光而不是電的方式傳輸數據。實施電隔離的主要原因之一是防止與地回路有關的問題:基本的電路設計原則假設互聯的元件共享一個公共接地節點,假設該節點在0 v 處。然而,在現實生活中,“接地節點”是由具有非零電阻的導體組成的,這些導體充當電流從電路流回電源的回路。歐姆定律提醒我們,電流和電阻產生電壓,回路中的這些電壓下降意味著電路或系統中某一部分的“接地”電位與另一部分的“接地”電位不同。地面電位的這些差異可能導致從微不足道到災難性的問題。
通過防止直流電流在兩個電路之間流動,電隔離能夠使具有不同接地電位的電路成功地通信。這是特別相關的電流感應應用: 低電壓傳感器和處理電路可能需要監測大,高度可變的電流,例如,電機驅動電路。這些大的,迅速變化的電流將導致相當大的電壓波動的回報路徑。霍爾效應傳感器允許系統監測驅動電流和保護高精度傳感器電路從這些有害的地面波動。