闭环霍尔电流传感器的原理

目前应用于电流测量领域的电流传感器主要有电流互感器、分流器、罗氏线圈、磁通门传感器以及霍尔电流传感器等。在不同情况下选择不同的检测手段，闭环霍尔电流传感器性能要优于开环霍尔电流传感器，其在测量直流、低频等非正弦信号方面有比较明显的优势。

二、闭环霍尔电流传感器的外型结构

1、外型结构

如下图，闭环霍尔电流传感器外型尺寸是中间留有穿心孔，供原边电流（待测电流）的导体穿过，传感器本体留出4个端子，分别是+Vc、-Vc、Output、END，其中+Vc、-Vc是供电电源，Output为输出，END为接地端；

有的结构是本体留出3个端子，分别是+Vc、-Vc、M，其中+Vc、-Vc是供电电源，M为输出，与4端子产品区别是：用户需要在M端接取样电阻再接地，此时测试M端的电压等同于4端子产品的Output端；

2、内部结构

闭环霍尔电流传感器的一般由霍尔线圈（磁芯+副边绕组）、PCB板（霍尔原件+放大电路等）、灌封胶、外壳等组成；

                                                                                PCB板

三、闭环霍尔电流传感器的原理

如下图所示，

1、当原边绕组 Np 中的待测电流 Ip=0时，即零点输出，此时理论上磁芯气隙处没有磁场，霍尔原件输出为0，放大器输出为0，互补对称放大电路的两个三极管为截止状态，此时副边电流Is=0；

2、当原边绕组 Np 存在待测电流 Ip，次边输出电流 Is 尚未形成时，待测电流 Ip 产生的磁场被磁芯聚集，处于磁芯磁路中的霍尔元件在磁场的作用下输出一定的电压。霍尔输出电压经运放电路等处理后输出电流 Is。由于次边绕组 Ns 的感性作用，输出电流 Is 不能突变，只能逐渐上升，反馈回路产生的磁场逐步抵消原边回路产生的磁场，霍尔输出电压降低，输出电流 Is 逐渐趋于平稳。理想状况下，当 Ip*Np=Is *Ns 时，霍尔感应到的磁感应强度为零，输出电流 Is 达到稳定值。上述过程在极短时间内建立完成，当待测电流 Ip 变化时，输出电流 Is 随之变化。此时副边电流Is等于Output值比上取样电阻R。