一種測(cè)量具有霍爾分量的大電流的方法

在現(xiàn)代工程技術(shù)中，直流電流經(jīng)常被測(cè)量。有時(shí)直流電流值高達(dá)Loka。在過(guò)去，電阻分流法常常被用來(lái)測(cè)量如此大的電流。該方法存在并聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、功耗大、銅消耗大等缺點(diǎn)。用大電流定位的霍爾效應(yīng)原理可以克服上述缺點(diǎn)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn)，在很大程度上與頻率無(wú)關(guān)，便于長(zhǎng)距離測(cè)量，在地址測(cè)量中不需要斷開(kāi)電路。通過(guò)用霍爾元件檢測(cè)帶電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了用霍爾元件測(cè)量的側(cè)電流。在下面，描述了一種測(cè)量具有霍爾分量的大電流的方法。

1）逐線法是最簡(jiǎn)單的方法。將霍爾元件放在帶電導(dǎo)體附近，給霍爾元件一個(gè)恒流，用霍爾元件測(cè)量被測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，可由該元件輸出的霍爾電壓確定被測(cè)電流值。如下圖所示。

該方法雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但精度差，且受外界干擾較大，僅適用于某些重要場(chǎng)合。

2）如果導(dǎo)體由鐵磁材料制成，則測(cè)量的帶電導(dǎo)體通過(guò)其中心連接，“段爾”元件或集成傳感器置于磁性導(dǎo)體的氣隙中，這樣“段爾”元件或集成傳感器放置在磁性導(dǎo)體的氣隙中。磁力線可通過(guò)環(huán)形芯集中。如圖8-34所示。當(dāng)導(dǎo)體中有電流流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，將導(dǎo)體的鐵心變成臨時(shí)磁鐵，在環(huán)形氣隙中形成磁場(chǎng)。導(dǎo)體中的電流越大，呼吸時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，霍爾組件的霍爾電壓Vr輸出越大。所以，我們檢測(cè)電線中的的電流可以通過(guò)霍爾電壓來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。該方法提高了電流測(cè)量的精準(zhǔn)度。在實(shí)際應(yīng)用中。為方便測(cè)量，磁芯可制成夾緊式形狀，或非閉合磁路形狀，如下圖所示。

3）磁芯繞制方法如圖所示。它由SL350M霍爾線性集成傳感器和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形磁芯組成。被測(cè)帶電導(dǎo)線繞在磁芯上，在氣隙中每轉(zhuǎn)一安培磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.0056t。當(dāng)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度為0≤20A時(shí)，用導(dǎo)體的9圈繞組可產(chǎn)生0.1T左右的磁感應(yīng)強(qiáng)度，SL350M的電壓輸出為1.4V。