开环式及闭环式霍尔电流传感器工作原理及磁饱和问题。
A,带宽区别。
微观上讲,气隙处的磁场始终在零磁通附近变化,由于磁场变化幅度非常小,变化幅度小,变化的频率可以更快,因此,闭环式霍尔电流传感器具有很快的响应时间,实际的闭环式霍尔电流传感器带宽通常可以达到100kHz以上,而开环式霍尔电流传感器的带宽通常较窄,如:LEM公司的HAZ系列开环式霍尔电流传感器的带宽在3kHz霍尔电流传感器左霍尔电流传感器右。
B,精度区别。
开环式霍尔电流传感器副边输出与磁芯气隙处的磁感应强度成正比,而磁芯由高导磁材料制作而成,非线性和磁滞效应是所有高导磁材料的固有特点,因此,开环式霍尔电流传感器一般线性度角差,且原边信号在上升和下降过程中副边输出会有不同,开环式霍尔电流传感器精度通常劣于1%,闭环式霍尔电流传感器由于工作在零磁通状态,磁芯的非线性及磁滞效应不对输出造成影霍尔电流传感器响,霍尔电流传感器可以获得较好的线性度和较高的精度,闭环式霍尔电流传感器精度一般可达0.2%。
电流传感器输出的是电压信号,但此电压信号就是代表电流传感器输入电流的,当此电压达到一定数值,驱动保护电路动作,就达到判断这个电流是否超过工作的额定电流的目的。
霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁场强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I,与磁场强度B的乘积,即有式中:K为霍尔系数,由霍尔元件的材料决定,I,为控制电流,B为磁场强度,VH为霍尔电势。
霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件,如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH,霍尔电流传感器。 |