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霍尔电流传感器如何分类
霍尔电流传感器如何分类,大家知道吗?下面就一起来看看吧!
霍尔电流传感器如何分类
霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。弱电回路与主回路隔离,能够输出与被测电流波形相同的"跟随电压",容易与计算机及二次仪表接口,准确度高、线性度好、响应时间快、频带宽,不会产生过电压等。
霍尔电流传感器可以分为:直放式(开环)电流传感器和磁平衡式(闭环)电流传感器。
直放式(开环)电流传感器工作原理:用一环形(有时也可以是方形)导磁材料作成铁心,套在被测电流流过的导线(也称电流母线)上,将导线中电流感生的磁场聚集在铁心中。在铁心上开一与霍尔传感器厚度相等的气隙,将霍尔线性IC紧紧地夹在气隙中央。当原边电流Ip流过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,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,磁力线就集中通过铁心中的霍尔IC,霍尔IC就输出与被测电流成正比的输出电压或电流。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**的反映原边电流Ip.一般的额定输出标定为4V.
磁平衡式(闭环)电流传感器工作原理:磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即原边电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿,其补偿电流Is**的反映原边电流Ip,从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。当原边电流Ip产生的磁通通过磁芯集中在磁路中,霍尔器件固定在气隙中检测磁通,通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流,用于抵消原边电流Ip产生的磁通,使得磁路中磁通始终保持为零。 具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到霍尔器件上,所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is.这一电流再通过多匝绕组产生磁场,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使霍尔器件的输出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起到指示零磁通的作用,此时可以通过Is来测试Ip.当Ip变化时,平衡受到破坏,霍尔器件有信号输出,即重复上述过程重新达到平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程。因此,从宏观上看,次级的补偿电流安匝数在任何时间都与初级被测电流的安匝数相等。霍尔器件和辅助电路产生的副边补偿电流准确反映了原边电流的大小。经过特殊电路的处理,传感器的输出端能够输出**反映原边电流的电流变化。
开环的霍尔电流传感器采用的是霍尔直放式原理,闭环的霍尔电流传感器采用的是磁平衡原理。所以闭环的在响应时间跟精度上要比开环的好很多。开环和闭环都可以监测交流电,一般开环的适用于大电流监测,闭环适用于小电流监测。
以上就是关于霍尔电流传感器如何分类的详细介绍,希望可以帮到大家!
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