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霍爾電流傳感器磁飽和原理及保證測試精度

來源:北京華智興遠科技有限公司   2025年03月18日 07:54  

  霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,根據霍爾效應原理,從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁場強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間),將產生一個電勢VH,稱其為霍爾電勢,其大小正比于控制電流I,與磁場強度B的乘積。

  霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件,如果在輸入端通入控制霍爾電流傳感器電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現霍爾電勢VH。

  霍爾電流傳感器是按照霍爾效應原理制成,對安培定律加以應用,即在載流導體周圍產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,通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小,因此,電流傳感器經過了電-磁-電的絕緣隔離轉換,當原邊電霍爾電流傳感器流IP流過一根長導線時,在環形磁芯中產生一磁場,這一磁場的大小與流過導線的電流成正比,產生的磁場聚集在磁環內,通過磁環氣隙中霍爾元件進行測量并放大輸出,其輸出電壓VS按比例的反映原邊電流IP。

  由于環形磁芯中的磁感應強度與原邊電流成正比,只要原邊電流足夠大,環形磁芯必然飽和。

  除了安裝接線,即時標定校準,注意傳感器的工作環境外,還應注意一下事項以保證測試精度:。

  1)原邊導線應放置于傳感器內孔中心,盡可能不要放偏。

  2)原邊導線盡可能放滿傳感器內孔,不要留有空隙。

  3)需要測量的電流應接近于傳感器的標準額定值IPN,不要相差太大,如條件所限,手頭僅有一個額定值很高的傳感器,而欲測量的電流值又低于額定值很多,為了提高測量精度,可以把原邊導線多繞幾圈,使之接近額定值,霍爾電流傳感器。

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