霍尔电流传感器输出：霍尔传感器工作原理简介

霍尔传感器工作原理简介
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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

霍尔电流传感器输出：霍尔电流传感器实现大直流电流的精确测量

霍尔电流传感器实现大直流电流的精确测量

虽然有许多仪器可以精确地测量小的直流电流(最大3A)，但很少有仪器可以精确地(好于1%)测量50A以上的直流电流。这么大的电流范围是电动汽车(EV)、电网能量存储和光伏(光电)可再生能源装置等的负载典型值。另外，这些系统需要精确地预测相关能量存储电池的电荷状态(SOC)。对电荷状态的估计可以根据电流和电荷(库伦计数)测量实现，而精确的测量数据对于精确的电荷状态估计来说是必要条件。
一般来说，用于电流或电荷测量的任何系统都设计包含有内置数据采集部件，如合适的放大器、滤波器、模数转换器(ADC)等。电流传感器用于检测电流。电流传感器的输出需要通过一个电路转换成可用的形式(即电压)。接着对信号进行滤波，以减少电磁和射频干扰。然后进行放大和数字化。再将每个电流数据样本乘以合适的时间间隔，(通过数字化计算)累加算出电荷值。
另一方面，如果以恒定不变的频率进行数字化，那么首先累积的电流样本，然后当累积电荷值被读出或以某种方式利用时才乘以合适的时间间隔。同时需要考虑选择合适的最小奈奎斯特采样率，并在模数转换器之前使用足够窄的抗混叠滤波器。
用于大电流测量的实用性传感器技术
在用于测量大电流的技术中，有两种传感器技术最常见。第一种技术是检测承载电流的导体周围的磁场。第二种技术是测量承载待测电流(和电荷)的电阻(经常称之为分流器)上的压降。这个压降遵循欧姆定律(V=I × R)。
用于大电流测量的器件通常称为霍尔效应电流传感器。这种传感器内置有一个载流元件。当电流和外部磁场施加于该元件上时，元件两侧会呈现一个垂直于电流方向并垂直于外部磁场方向的压差。普通金属中的霍尔效应压差值很小。值得注意的是，并不是所有测量载流导体周围磁场的直流电流传感器都是基于霍尔效应。下面会简要介绍它们之间的区别。
大电流霍尔效应传感器
为了做成一个带霍尔效应器件的电流传感器，需要用一个磁芯将导体电流周围的磁场集中起来，同时这个磁芯中要开一个槽，用于容纳实际的霍尔元件。尺寸相对较小的槽(相对于整个磁路长度而言)会形成一个接近均匀且垂直于霍尔元件平面的磁场。当霍尔元件获得电流能量时，将产生一个正比于励磁电流和磁芯磁场的电压。这个霍尔电压经放大后从电流传感器的输出端输出。
由于载流导体和磁芯之间没有电气上的连接(耦合的只是磁场)，传感器实际上是与待测电路隔离的。载流导体可能有很高的电压，而霍尔效应电流传感器的输出可以安全地连接到接地电路，或连接到相对载流导体任意电位的电路，因此提供满足最严格安全标准的间隙与爬电值也相对比较容易。
然而，这种线性传感器也存在一些缺点。其中最不重要的缺点也许是霍尔效应传感器要求恒定励磁电流这个事实。另外，处理来自霍尔效应传感器的信号的放大和调节电路通常要消耗显著的能量。当然，这个能耗也许不那么显著，要看具体的应用。尽管如此，用于连续测量电流的霍尔传感器能耗也不能小至毫瓦级。
霍尔效应传感器：漂移大，可用工作温度范围小
因为典型的线性传感器输出是按比例量测的(不仅取决于被测的磁场强度，而且取决于励磁电流值)，励磁电流的稳定性将极大地影响待测电流幅度以及没有电流流动时的零偏移。一般来说，后两者都取决于供电电压的稳定和温度变化(因为影响励磁电流和霍尔电压本身的霍尔传感元件电阻取决于工作温度)。
测量励磁电流并在输出中考虑该因素的传感器变种是可能的。但它要求精密的外部元件和较大的处理电路。而且霍尔电压是待测磁场的非线性函数，这进一步增加了传感器的误差。
因为在不同条件下会产生不同的误差，大多数线性霍尔效应器件制造商会将总的误差分解成许多单独的分量。有时很难计算总的合成误差。
闭环电流传感器
为了解决霍尔传感元件的非线性问题，业界开发出了另外一种技术。这种技术依赖于检测传感磁芯中磁场的有无或符号，而不是测量这种磁场的强度。另外，它能避免由于霍尔元件中不稳定的励磁电流引起的测量误差。
这种技术是在磁芯上增加一个绕组，用于产生符号相反的磁场，但强度与待测电流产生的磁场完全相等。现在霍尔传感元件仅用于检测磁场符号而不是磁场强度。这个绕组连接在有运放的电路中。该电路维持这种补偿绕组中的电流并使霍尔传感器感知到的磁场为零。补偿绕组中的电流要比待测导体中的电流小许多倍(也许超过1000倍)，这个功能只需在制作绕组时在磁芯上多绕几匝就可以实现，而且匝数可以得到精确控制。
鉴于补偿绕组在运放反馈环路中的作用，这种电流传感器经常被称为“闭环”传感器。相反，前述简单的线性霍尔效应传感器经常被认为是“开环”传感器，以便强调在它们的工作过程中不存在反馈机制。
在霍尔效应器件中，不能将检测零磁场时的(偏移)误差减小到任意小的值，这是由于各种漂移、而且大多数是由于温度相关性漂移的原因。这也是为何一些较高性能的电流传感器采用的技术不依赖于霍尔效应的原因。然而，这些传感器一般仍被称为霍尔效应传感器，这只是因为它们在外观上与霍尔效应器件十分相似罢了。

霍尔电流传感器输出：霍尔电流传感器测电压与输出问题

　　霍尔电流传感器测电压与输出问题，大家知道吗？下面就一起来看看吧！
霍尔电流传感器测电压与输出问题
测电压
为了测量mA级的小电流，根据Φ1=I1N1,增加N1的匝数，同样可以获得高磁通Φ1.采用这种方法制成的小电流传感器不但可以测mA级电流，而且可以测电压。
与电流传感器所不同的是在测量电压时，电压传感器的原边多匝绕组通过串联一个限流电阻R1,然后并联连接在被测电压U1上，得到与被测电压U1成比例的电流I1.副边原理同电流传感器一样。当补偿电流I2流过测量电阻RM时，在RM两端转换成电压作为传感器的测量电压U0,即 U0=I2RM
输出
直接检测式（无放大）电流传感器为高阻抗输出电压，在应用中，负载阻抗要大于10KΩ，通常都是将其±50mV或±100mV悬浮输出电压用差动输入比例放大器放大到±4V或±5V. （a） 图可满足一般精度要求；（b）图性能较好，适用于精度要求高的场合。
直检放大式电流传感器为高阻抗输出电压。在应用中，负载阻抗要大于2KΩ。
磁补偿式电流、电压磁补偿式电流、电压传感器均为电流输出型。从图1-3看出"M"端对电源"O"
端为电流I2的通路。因此，传感器从"M"端输出的信号为电流信号。电流信号可以在一定范围远传，并能保证精度，使用中，测量电阻RM只需设计在二次仪表输入或终端控制板接口上。
为了保证高精度测量要注意：①测量电阻的精度选择，一般选金属膜电阻，精度≤±0.5%,详见表1-1,②二次仪表或终端控制板电路输入阻抗应大于测量电阻100倍以上。
以上就是关于霍尔电流传感器测电压与输出问题的详细介绍，希望可以帮到大家！
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霍尔电流传感器输出：霍尔的电流传感器输出是有效值还是峰峰值？

经常会有客户咨询，霍尔电流传感器输出是有效值，真有效值，还是峰峰值？
首先霍尔是材料学科，是靠材料感应放大的信号，因为响应时间快，副边是完全还原原边的波形的。
不管是开环原理的传感器还是闭环原理的传感器，副边和原边都是真实还原，几乎无相差，或者说只要不是非常苛刻的功率分析，相差是可以忽略的。
原边不论是直流，交流，还是不规则波形等等，副边都是可以真实还原的。
因为霍尔传感器输出的是瞬时值。
你原边电流电压按照什么值，那副边还是按照原边的取值，原边是有效值，副边也即是有效值，原边是峰峰值，那副边也就是按照峰峰值来计算的。
举例说明，测量一个不规则交流波形，额定电流值是500A，峰峰值电流可能是1000A，那么在选择传感器的时候，就要尽量保证传感器的测量范围大于峰峰值1000A的电流，如果不是这样，还原出来的交流就会被通常讲的削顶。是无法真实还原的。
特别是在电机驱动控制领域，电机的驱动峰值电流一般是额定电流的3-3.6倍，要特别注意峰峰值和额定值的比例关系，平方根是不适用于电机驱动电流计算的。

以上问题请各位用户在选型时特别注意，
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