电流传感器工作原理：电流传感器工作原理

　　电流传感器工作原理，大家知道吗？下面就一起来看看吧！
AIC是"特制集成电路"的英文缩写，它是八十年代末迅速发展起来的一项高技术产品。从设计思想、研制手段，直到测试方法，使与传统的通用集成电路有质的区别，是将超大规模集成电路（VLSI）的工艺技术、计算机辅助设计（CAD）、自动测试技术（ATE）三者结合的丰硕成果。应用在变送器上，即为变送器专用厚膜电路。ASIC电路的变送器把变送器的转换电路和输出电路（即大部分电子电路）全部集成到一块定制的芯片上，大大减少了元器件的数量，整个变送器仅有CT、PT、电源、大电容、ASIC芯片等少数几个器件，从而可大大提高整个变送器的可靠性和长期稳定性。
工作原理。
霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理（闭环）和霍尔直测式（开环）两种基本原理。
开环电流传感器的原理：原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中，霍尔元件固定在很小的气隙中，对磁通进行线性检测，霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后，副边输出与原边波形一致的跟随输出电压，此电压能够**反映原边电流的变化。
电流传感器霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应，如图1所示。
当原边导线经过电流传感器时，①原边电流IP会产生磁力线，②原边磁力线集中在磁芯周围，③内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压，④电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS,⑤并存在以下关系式：
其中，IS-副边电流；IP-原边电流；NP-原边线圈匝数；NS-副边线圈匝数；NP/NS-匝数比，一般取NP=1.
电流传感器的输出信号是副边电流IS,它与输入信号（原边电流IP）成正比，IS一般很小，只有100~400mA.如果输出电流经过测量电阻RM,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。
以上就是关于电流传感器工作原理的详细介绍，希望可以帮到大家！
上一篇：电流传感器特性参数
下一篇：电流传感器是一种检测装置

电流传感器工作原理：电流传感器是什么_电流传感器的工作原理

　　电流传感器是什么
　　电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
　　电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。

　　闭环霍尔电流传感器的工作原理
　　闭环霍尔电流传感器是利用霍尔器件为核心敏感元件用于隔离检测电流的模块化产品，它的工作原理是霍尔磁平衡式的（或称霍尔磁补偿式、霍尔零磁通式）。众所周知，当电流流过一根的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场的变化与霍尔器件的输出电压信号有良好的线形关系，因此可利用霍尔器件的测得的输出信号，直接反应出导线中的电流大小，即：
　　I ∝ B ∝ VH （2）
　　式中：I为通过导线中的电流；B为导线通电流后产生的磁感应强度；VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压。当选择适当的比例系数，上述关系可以表示为等式。对于霍尔输出电压信号VH的处理，人们设计了许多种电路，但总体来讲可分为两类，一类为开环（或称直测式、直检式）霍尔电流传感器；另一类为闭环（或称零磁通式、磁平衡式）霍尔电流传感器。
　　针对霍尔传感器的电路形式而言，人们最容易想到的是将霍尔元件的输出电压用运算放大器直接信号放大，得到所需要的信号电压，由此电压值来标定原边被测电流大小，这种形式的霍尔传感器通常称为开环霍尔电流传感器。开环霍尔传感器的优点是电路形式简单、成本相对较低；其缺点是精度、线性度较差；响应时间较慢；温度漂移较大。为了克服开环传感器存在的不足，八十年代末期，国外出现了闭环霍尔电流传感器。1989年，北京七O一厂引进国外技术在国内率先开展闭环霍尔电流传感器的研制、生产。经过十几年的努力，这种传感器在国内逐渐为广大用户了解和应用。
　　闭环霍尔电流传感器的工作原理是磁平衡式的，即原边电流（IN）所产生的磁场，通过一个副边线圈的电流（IM）所产生的磁场进行补偿，使霍尔器件始终处于检测零磁通的工作状态。当原副边补偿电流产生的磁场在磁芯中达到平衡时，即有如下等式：
　　N×IN=n×IM （3）
　　式中：IN为原边电流；N为原边线圈的匝数；IM为副边补偿电流；n为副边线圈的匝数。
　　由上式看出，当已知传感器原边和副边线圈匝
　　数时，通过测量副边补偿电流IM的大小，即可推算出原边电流IN的值，从而实现了原边电流的隔离测量。

　　电流传感器应用
　　电流传感器也称磁传感器，可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等。
　　在工业应用领域，最流行的磁传感器类型是电流传感器，在许多测量50安培以下电流的应用中，比如住宅太阳能逆变器应用或小型UPS系统，使用简单的resisTIve bar或分路（shunt）

电流传感器工作原理：霍尔传感器工作原理简介

霍尔传感器工作原理简介
您现在的位置首页Services霍尔传感器工作原理简介

开环霍尔电流传感器

◆工作原理：原边电流IP流过导体产生的磁场聚集在磁环内，这一磁场的大小与流过导体的电流成正比，通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出，其输出电压VS精确的反映原边电流IP。
◆特点：a,原边与副边之间高度绝缘
b,体积小，重量轻
c,无插入损耗 d,检测范围广 e,电耗低

闭环霍尔电流传感器

◆工作原理：原边电流IP流过导体，产生的磁场，聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件输出信号控制的补偿电流IS流过副边线圈产生的磁场进行补偿，其补偿电流IS精确的反映原边电流IP。
◆特点：a,频带范围宽  b,精度高 c,响应时间快
d,温漂小 e,线性度好  f,电流输出，抗干扰能力强

闭环霍尔电压传感器

◆工作原理：原边电压VP经过Ri产生电流，流过原边线圈产生磁场，聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件输出信号控制的补偿电流IS流过副边线圈产生的磁场进行补偿，其补偿电流IS精确的反映原边电压VP。
◆特点：a,精度高  b,线性度好  c,抗干扰能力强  d,温漂小  e,共模抑制比强

电流传感器工作原理：霍尔电流传感器的工作原理及应用解析

描述
1. 引言
随着经济改革的不断深入，节能降耗已经成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一，而变频调速技术正是顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。目前，该技术在电力、冶金、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用，已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。用变频器控制电机实现调速，可节省10%以上的电能。
霍尔电流传感器由于其优异的特性，越来越多的变频器制造商选择它作为电量监控的元器件。
2. 工作原理
霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。它有两种工作方式，即开环（直放式）和闭环（磁平衡式）。直放式霍尔传感器的优点是电路形式简单，成本相对较低；其缺点是精度、线性度较差，响应时间较慢，温度漂移较大。为了克服它的不足，出现了闭环（磁平衡式）霍尔电流传感器。
闭环式霍尔电流传感器又称零磁通式霍尔电流传感器，如图1所示，它是由原边电路、聚磁环、霍尔元件次级线圈、放大器等组成。当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。
图1
3. 产品介绍
3.1产品选型
闭环霍尔电流传感器具有响应时间短、工作频率高、过载能力强、高隔离度等众多优点。一般情况下，根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感器。在传感器行业内，江苏安科瑞霍尔电流传感器严格按照JB/T 7490-2007《霍尔电流互感器行业标准》规定的各项要求，相对于同行采用插针式接线不同，一律采用绿色可插拔端子，现场接线方便、可靠。常见的品牌产品如表1。
3.2产品外形
型号：AHBC-LTA
3.3技术指标
响应时间：≤1us
频宽：100kHz
失调电流：0.1mA
工作温度：-25～70℃
存储温度：-40～80℃
输出负载：根据不同辅助电源、输入信号、输出信号而定
输入过载能力：输入量程最大值2倍可恢复正常工作
耐压：3.5kV/50Hz/1min
4. 应用
4.1 传感器应用在变频调速回路
图2 变频调速回路 Y为霍尔电流传感器
图2中①用于检测母线的直流电流，当检测出主回路中出现异常脉冲，或有效值超出标准时，迅速切断逆变触发电路的触发脉冲，保护逆变和整流模块；
图2中②用于检测两桥臂的中的电流差，由于换相失败很容易使一相中上下两桥臂中的IBGT模块因过流而损坏，此时要求短路电流保护在短路检出后10us内切断门驱动电路，这种逆变器必须采用快速过电流保护装置，可以用霍尔电流传感器检测每个桥臂中的电流，若因换相失败造成上下桥臂同时导电，则相应的两个传感器同时检出电流信号，经与基准电压比较转换成方波后，通过门电路控制封锁所有的逆变触发脉冲，切断短路途径，保护昂贵的IBGT模块；
图2中③用于检测输出电流的波形，接入逆变器的输出回路中，用来检测随频率变化的交流电流，可以更好地控制触发脉冲，也可以提供用电设备的过载信号
4.2 使用注意事项
1、为了得到较好的动态特性和灵敏度，必须注意原边线圈和副边线圈的耦合，要耦合得好，最好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径；
2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈，且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路，则其磁路被磁化，而产生剩磁，影响测量精度（故使用时要先接通电源和测量端M），发生这种情况时，要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源，而在原边线圈中通过同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值；
3、在大多数场合，霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力，一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的，但当有更强的磁场干扰时，要采取适当的措施来解决。通常方法有：
① 调整模块方向，使外磁场对模块的影响最小；
② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩；
③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块；
④ 测量的最佳精度是在额定值下得到的，当被测电流远低于额定值时，要获得最佳精度，原边可使用多匝，即：IpNp=额定安匝数。另外，原边馈线温度不应超过８０℃。
5. 结束语
霍尔电流传感器因其众多优点，通过对大电流进行精确的检测和控制，保证了变频器产品安全可靠的运行，使变频器在正常输出的同时，能对异常状况及时处理。提升了变频器的可靠性，提高了变频器的安全品质。所以霍尔电流传感器在变频器里的优势越来越明显，已成为变频器行业中不可缺少的一部分。
责任编辑；zl
打开APP阅读更多精彩内容