霍尔电流传感器磁芯的作用,及其如何测量电流
霍尔电流传感器磁芯,穿在导线外面,当导线有电或,由于电磁转换,磁芯感应到磁场存在,起到聚磁的作用,在磁芯的气隙处的霍尔片(或外绕铜线等),又由磁生电,从而感应到电流并经放大电路等,直接给后端电流信号,可起到电流监控检测作用,其监测电流信号很广,可交流、直流、半波等等复杂信号。霍尔电流传感器磁芯的作用,就是在一整套电-磁-电系统中,其实现的是磁-电转换。当然霍尔电流传感器磁芯的作用并不单单是磁-电,当此霍尔传感器是闭环式时,霍尔电流传感器磁芯的作用就是电-磁,又起到中和原边磁场,类似于零磁通的概念一样。
霍尔电流传感器磁芯的作用,是磁-电,也不单单光是有磁芯就可以了,其磁场到电的转换,还要通过霍尔芯片,通过霍尔感应才得以实现。也就是:电流通过导体产生磁场,霍尔传感器贴近导体检测其磁场强度,通过磁场强度计算电流。
闭环霍尔电流传感器性能要优于开环霍尔电流传感器,可以测量任意波形的电流、主副线圈间电气隔离、电气测量范围宽、响应时间短,在交直流测量中均可应用。
根据霍尔电压与磁场强度的正比例关系,设计装置,提供恒定的控制电流,那么霍尔电流的大小就只收到磁场强度一个因素的影响,进而霍尔电压的变化可以反应磁场强度的变化。而磁场是由相应电流产生的,与电流具有明确的联动关系。这就是利用霍尔元件测量电流强度的基本原理。
扩展资料:
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。
边主回路有一被测电流I1,将产生磁通Φ1,被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态,霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。所以称为霍尔磁补偿电流传感器。这种先进的原理模式优于直检原理模式,突出的优点是响应时间快和测量精度高,特别适用于弱小电流的检测。
当补偿电流I2流过测量电阻RM时,在RM两端转换成电压。做为传感器测量电压U0即:U0=I2RM
由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈,因而成本增加;其次,工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。