霍爾電流傳感器的工作原理和優(yōu)點

　　霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在輸入端通入控制電流IC，當(dāng)有一磁場B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH?；魻栯妱軻H的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比。霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成，對安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)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。

　　霍爾電流傳感器的工作原理

　　它是基于磁平衡式霍爾原理，根據(jù)霍爾效應(yīng)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感應(yīng)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(chǎn)生一個電勢VH，稱其為霍爾電勢，其大小正比于控制電流I。與磁感應(yīng)強度B的乘積。即有式中：K為霍爾系數(shù)，由霍爾元件的材料決定；I。為控制電流；B為磁感應(yīng)強度；VH為霍爾電勢。

　　霍爾電流傳感器由于具有精度高、線性好、頻帶寬、響應(yīng)快、過載能力強和無插入損耗等諸多優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于變頻器、逆變器、電源、電焊機、變電站、電解電鍍、數(shù)控機床、微機監(jiān)測系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和需要隔離檢測的大電流、電壓等各個領(lǐng)域中?；魻杺鞲衅餍栌玫街绷麟娫?a target="_blank">供電才可正常工作，在做產(chǎn)品設(shè)計時需要考慮其功率消耗。

　　霍爾電流傳感器的優(yōu)點

　　1、非接觸檢測

　　在進口設(shè)備的再改造中，以及老舊設(shè)備的技術(shù)改造中，顯示出非接觸測量的優(yōu)越性；原有設(shè)備的電氣接線不用絲毫改動就可以測得電流的數(shù)值。

　　2、精度高

　　使用分流器的弊端是不能電隔離，且還有插入損耗，電流越大，損耗越大，體積也越大，人們還發(fā)現(xiàn)分流器在檢測高頻大電流時帶有不可避免的電感性，不能真實傳遞被測電流波形，更不能真實傳遞非正弦波型。電流傳感器完全消除了分流器以上的種種弊端，且精度和輸出電壓值可以和分流器做的一樣。

　　3、使用方便

　　取一只LT100－C型電流傳感器，在M端與電源零端串入一只100mA的模擬表頭或數(shù)字萬用表，接上工作電源，將傳感器套在電線回路上，即可準(zhǔn)確顯示主回路0～100A電流值。

　　4、測量范圍廣

　　它可以測量任意波形的電流和電壓，如直流、交流、脈沖、三角波形等，甚至對瞬態(tài)峰值電流、電壓信號也能忠實地進行反映。

　　5、動態(tài)性能好

　　響應(yīng)時間快，可小于1us；普通互感器的響應(yīng)時間為10～20ms。

　　6、可靠性、靈活性高

　　平均無故障工作時間長，平均無故障時間＞510小時。傳統(tǒng)的檢測元件受規(guī)定頻率、規(guī)定波形，響應(yīng)滯后等很多因素的限制，不能適應(yīng)大功率變流技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)運而產(chǎn)生的新一代霍爾電流電壓傳感器，以及電流電壓傳感器與真有效枝AC／DC轉(zhuǎn)換器組合成為一體化的變送器，已成為人們熟知最佳檢測模塊。另外，電子電力裝置向高頻化、模塊化、組件化、智能化發(fā)展，使裝置設(shè)計者得心應(yīng)手，這將是電子電力技術(shù)史上劃時代的根本性變革。

　　霍爾電流傳感器要想得到發(fā)展，首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩(wěn)定性、降低工作電壓、微功耗；其次是敏感元件及其處理電路集成化、小型化；第三必須做到功能多樣化，同一種敏感機理的敏感器，引用和融合了電子技術(shù)其他分支的相關(guān)成熟技術(shù)，可形成新功能或復(fù)合功能的新型品種；最后要便于組網(wǎng)，傳感器捕獲的信息便于與其上層、下層機接口和有線或無線傳輸，以利執(zhí)行、保存、處理。