采用霍尔检测技术,可以克服互感器这些缺点,能测量从直流到上百千赫兹的各种形状的交流信号,并且达到原副边不失真传递,同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离,霍尔传感器的输出可直接与单片机接口。
因此霍尔传感器已广泛应用于微机测控系统及智能仪表中,是替代互感器的新一代产品,在此提出了利用霍尔传感器对电参量特别是对高电压,大电流的参数的测量。
电流的测量采用磁平衡式霍尔电流传感器,传感器可测量从直流到100kHz的交流量在自动测控霍尔电流传感器系统中,常需要测量和显示有关电参量,目前大多数测量系统仍采用变压器式电压,电流互感器,由于互感器的非理想性,使得变比和相位测量都存在较大的误差,常需要采用硬件或软件的方法补偿,从而增加了系统的复杂性。
一个N型半导体薄片,长度为L,宽度为S,厚度为d,在垂直于该半导体薄片平面的方向上,施加磁感应强度为B的磁场,若在长度方向通以电流Ic则运动电荷受到洛伦兹力的作用,正负电荷将分别沿垂直于磁场和电流的方向向导体两端移动,并*在导体两端霍尔电流传感器形成一个稳定的电动势UH,这就是霍尔电动势(或称之为霍尔电压),这种现象称为霍尔效应。
电流传感器是一种检测电流(交流或直流)流量并产生与其成比例的信号的设备,利用传感器测量低电流和高电流,以检测过电流或欠电流状况,使这些设备成为提供电气设备状态信息或保护的理想选择。
为了在-40°C至125°C的汽车应用中固有的温度范围内保持精度,存在许多挑战,其中包括漂移,此外,在高电流和高温下,由于传感器可能无法承受更高的电流浪涌,故障率更容易发生。
高电流测量尤其成问题,许多电路中使用的电阻器通常无法处理高压,因此,在此级别进行测量需要专用电流互感器或传感器,以将电路中的电流幅度降低到可管理的水平。
涉及的两种电流互感器是分芯和实芯,分芯式电流(开路)变压器可放置在现有电线附近,不会造成电路中断,因此,虽然它们通常很昂贵,但它们可以降低整体系统成本,相比之下,实芯电流(闭合)变压器要求电路重新连接以通过磁芯,但与开放式变压器相比,它们可以提供极其精确和准确的电流测量,霍尔电流传感器。 |