霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件,霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种,高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式,闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,即闭环原理。现在小编就来为大家介绍一下霍尔电流传感器工作原理、测量方法及应用。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,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精确的反映原边电流IP。一般的额定输出标定为4V。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精确的反映原边电流Ip,从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔传感器。江苏霍尔传感器服务哪家好
霍尔传感器的工作原理:其本质就是我们高中物理所学到的知识——磁电效应。简单的说,固体材料中的载流子在受到外部磁场的作用时因受到洛伦兹力的影响会发生偏转,偏转的载流子在两侧聚集进而形成电势差,这个电势差即是霍尔电压霍尔传感器;在汽车行业有着通用的应用,我们先说一个具体的应用实例——无刷电机的控制。大家可能知道无刷电机的控制一般使用的是六步换向的方式,所谓的六步换向就是说无刷电机的定子能够产生的磁场只有六个方向,然后转子是受这六个方向的磁场作用一步一步的转动的,所以称之为六步换向。既然要换向,那就需要知道转子的具tiwei置,不然的话也没有办法确定换到哪一个磁场方向去,因为无刷电机的转子是永磁体,所以我们可以在转子的上面添加三个霍尔传感器,通过霍尔传感器的信号反馈转子的位置,进而实现相应的换向顺序。 江苏霍尔传感器服务哪家好磁平衡式电流传感器也叫霍尔闭环电流传感器,也称补偿式传感器。
开环式电流传感器:由于通电螺线管内部存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔传感器测量出磁场,从而确定导线中电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。霍尔电流传感器工作原理如图6所示,标准圆环铁芯有一个缺口,将霍尔传感器插入缺口中,圆环上绕有线圈,当电流通过线圈时产生磁场,则霍尔传感器有信号输出。
在变频器中,霍尔电流传感器的主要作用是保护昂贵的大功率晶体管。由于霍尔电流传感器的响应时间短于1μs,因此,出现过载短路时,在晶体管未达到极限温度之前即可切断电源,使晶体管得到可靠的保护。霍尔电流传感器按其工作模式可分为直接测量式和零磁通式,在变频器中由于需要精细的控制及计算,因此选用了零磁通方式。将霍尔器件的输出电压进行放大,再经电流放大后,让这个电流通过补偿线圈,并令补偿线圈产生的磁场和被测电流产生的磁场方向相反,若满足条件IoN1=IsN2,则磁芯中的磁通为0,这时下式成立:Io=Is(N2/N1)式中,Io为被测电流,即磁芯中初级绕组中的电流,N1为初级绕组的匝数,Is为补偿绕组中的电流,N2为补偿绕组的匝数。由上式可知,达到磁平衡时,即可由Is及匝数比N2/N1得到Io。霍尔电流传感器的特点是可以实现电流的“无电位”检测。即测量电路不必接入被测电路即可实现电流检测,它们靠磁场进行耦合。因此,检测电路的输入、输出电路是完全电隔离的。检测过程中,检测电路与被检电路互不影响。作为一种流行的磁传感器技术,霍尔传感器的原理是在向导体施加垂直磁场时,在载流导体中会产生差分电压。
霍尔效应传感器也称霍尔传感器,是一个换能器,将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是实用于测量磁场,此外还可测量产生和影响磁场的物理量,例如被用于接近开关、霍尔、位置测量、转速测量和电流测量设备。其简单的形式是,传感器作为一个模拟换能器,直接返回一个电压。在已知磁场下,其距霍尔盘的距离可被设定。使用多组传感器,磁铁的相关位置可被推断出。通过导体的电流会产生一个随电流变化的磁场,并且霍尔效应传感器可以在不干扰电流情况下而测量电流,典型的构造为将其和绕组磁芯或在被测导体旁的永磁体合成一体。相较于传统的弯曲传感器,霍尔传感器有小体积、高稳定性的优势,不只是弯曲的角度、更可以实现我们想要达到的动作捕捉,透过在手指的不同位置上放置霍尔传感器,我们可以很简单的侦测到每个指节的细微动作。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器!江苏霍尔传感器服务哪家好
开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。江苏霍尔传感器服务哪家好
霍尔电流传感器应用:近年来,自动化系统中大量使用大功率晶体管、整流器和可控硅,普遍采用交流变频调速及脉宽调制电路,使得电路中不再只是传统的50周的正弦波,出现了各种不同的波形。对于这类电路,采用传统的测量方法不能反应其真实波形,而且电流、电压检出元件也不适应中高频、高di/dt电流波形的传感和检测。霍尔效应传感器,可以测量任意波形的电流和电压。输出端能真实地反映输入端电流或电压的波形参数。针对霍尔效应传感器普遍存在温度漂移大的缺点,采用补偿电路进行控制,有效地减少了温度对测量精度的影响,确保测量准确;具有精度高、安装方便、售价低的特点。江苏霍尔传感器服务哪家好
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