霍爾電流傳感器的霍爾霍爾效應(yīng)原理
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。
霍爾電流傳感器可分為直檢式和閉環(huán)式霍爾電流傳感器。
霍爾效應(yīng)在1879年被E.H.霍爾發(fā)現(xiàn),它定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系,這種效應(yīng)和傳統(tǒng)的感應(yīng)效果完全不同。當電流通過一個位于磁場中的導體的時候,磁場會對導體中的電子產(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準電壓或電流信號。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,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。