磁通門電流傳感器為何性能更好

在現(xiàn)有的電流傳感器中，市面上大量應用的是霍爾原理的電流傳感器。隨著技術的發(fā)展以及測量的要求越來越高，更具性能優(yōu)勢的磁通門原理傳感器快速占領高端市場。比如，醫(yī)療核磁共振成像、高精度功率測量、高精度設備校驗、高穩(wěn)定電源系統(tǒng)、高能物理加速器、電池測試系統(tǒng)、精確電機控制等都大部分用上了更高精度、更穩(wěn)定、抗干擾能力更強的磁通門電流傳感器。

那么，為什么磁通門電流傳感器性能會比霍爾電流傳感器好呢？

以下從兩個原理進行分析：

1、磁通門電流傳感器原理

原理：利用易飽和磁芯在正反激勵電流的作用下，使磁芯電感量隨激勵電流大小而變化，從而使磁芯的磁通量的發(fā)生不斷的變化。

磁通門傳感器是利用被測磁場中高導磁率磁芯在交變磁場的飽和激勵下，其磁感應強度與磁場強度的非線性關系來測量弱磁場的。這種物理現(xiàn)象對被測環(huán)境磁場來說好像是一道“門”，通過這道“門”，相應的磁通量即被調制，并產生感應電動勢。利用這種現(xiàn)象來測量電流所產生的磁場，從而間接的達到測量電流的目的。

磁通門傳感器運行的基本原理

在磁電路中，為了檢測一個等于零磁通的磁場，必須通過必要的電流激勵次級線圈，傳感器在零磁通的環(huán)境下，電流通過次級線圈得到加強，證實與被測的初級電流成正比。Ip=Ns﹒Is鐵磁磁芯和輔助線圈形成了一個飽和感應器，在零磁通的情況下，對于傳感器磁路的檢測就是基于該感應器電感值的變化。

2、霍爾電流傳感器原理

霍爾電流傳感器分為開環(huán)式霍爾電流傳感器和閉環(huán)式霍爾電流傳感器。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理

如圖，閉環(huán)式霍爾電流傳感器包括磁芯、霍爾元件、放大電路和副邊補償繞組。與開環(huán)式霍爾電流傳感器相比，閉環(huán)式霍爾電流傳感器多了副邊補償繞組，正是副邊補償繞組，將閉環(huán)式霍爾電流傳感器的性能進行了大幅度提升。

放大電路接受霍爾元件的輸出，并放大為電流信號提供給副邊補償繞組，副邊補償繞組在磁芯中產生的磁場與原邊電流產生的磁場在氣隙處大小相等，方向相反，抵消原邊磁場，形成負反饋閉環(huán)控制電路。

若副邊電流過小，產生的磁場不足以抵消原邊磁場，放大電路將輸出更大的電流，反之，放大電路輸出電流減小，從而維持氣隙處的磁場平衡。

若原邊電流發(fā)生變化，氣隙處磁場平衡被破壞，負反饋閉環(huán)控制電路同樣會調節(jié)副邊輸出電路，使磁場重新達到平衡。

宏觀上講，氣隙處將一直維持零磁通，保持磁平衡，這也是零磁通互感器及磁平衡霍爾電流傳感器名稱的來由。

3、由此我們可以得到磁通門電流傳感器與霍爾電流傳感器的主要區(qū)別：

霍爾電流傳感器需要對磁芯進行開口切割，通過磁芯氣隙中磁場量的變化量來進行測量。由于磁芯由高導磁材料制作而成，非線性和磁滯效應是所有高導磁材料的固有特點，再加上開口氣隙的存在，這些固有的設計上的局限性，決定了霍爾電流傳感器在測量精度和抗干擾能力上存在著天生缺陷。

磁通門電流傳感器測量磁場的門始終處在零磁通附近變化，采用多閉環(huán)控制電路，其內部的磁場變化幅度非常小，變化的頻率很快，因此，磁通門電流傳感器具有很高的測量精度和響應特性。

深圳市航智精密電子有限公司磁通門電流傳感器，量程從1mA到10000A，精度有10ppm/0..01%/0.05%等多個等級，性能好，穩(wěn)定性高、性價比高、是高精密電量測量的不二選擇。