直检式霍尔电流传感器又叫开环式霍尔电流传感器,直放式霍尔电流传感器。
当在一根长导线中通以电流时,在导线的周围会有磁场产生,该磁场的大小与通过导线的电流成正比,利用薄半导体片的霍尔效应,测量霍尔器件感应生成的电压信号,经过放大器放大霍尔电压后,可以直接测量霍尔电压,直检式霍尔电流传感器的优点是电路简单,成本较低,能量效率高,检测范围广及电耗低等,缺点是精度,线性度较差,响应速度较慢,且温漂较大。
磁平衡式霍尔电流传感器,又叫闭环霍尔电流传感器,零磁通霍尔电流传感器,零磁通互感器。
磁平衡式霍尔电流传感器是依据磁场平衡原理工作的,原边电流在聚磁环处所产生的磁场,使得霍尔元件上产生电压偏差,电压信号传递给放大器后,经过放大的电流信号输送给次级线圈(下图中红色绕组),在次级线圈上感应出的电流所产生的磁场,方向与原边磁场相反,经过反复调整放大器输出电压,原边产生的磁场与次级线圈产生的磁场在气隙处互相抵消,从而使得半导体薄片处于零磁通的环境中,达到这种平衡状态以后,检测放大器输出电流,推算得到原边回路电流值,磁平衡式霍尔电流传感器的优点是精度高,响应时间快,温漂小,线性度好及抗干扰能力强,缺点是测量范围较固定,成本,能耗较高。
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围,以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值,传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度,在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上,任何传感器都不能保证线性,其线性度也是相对的,当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来很大的方便。
传感器使用一段时间后,其性能保持不变的能力称为稳定性,影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境,因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。 |