時間:2019-04-28 17:14:51來源:OFweek電子工程
霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH?;魻栯妱軻H的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比?;魻栯娏?a href="http://m.u63ivq3.com/callsale/sensor/" target="_self">傳感器是按照霍爾效應原理制成,對安培定律加以應用,即在載流導體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場,而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此,使電流的非接觸測量成為可能。
霍爾電流傳感器的工作原理
它是基于磁平衡式霍爾原理,根據(jù)霍爾效應原理,從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間),將產(chǎn)生一個電勢VH,稱其為霍爾電勢,其大小正比于控制電流I。與磁感應強度B的乘積。即有式中:K為霍爾系數(shù),由霍爾元件的材料決定;I。為控制電流;B為磁感應強度;VH為霍爾電勢。
霍爾電流傳感器由于具有精度高、線性好、頻帶寬、響應快、過載能力強和無插入損耗等諸多優(yōu)點,因而被廣泛應用于變頻器、逆變器、電源、電焊機、變電站、電解電鍍、數(shù)控機床、微機監(jiān)測系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和需要隔離檢測的大電流、電壓等各個領域中?;魻杺鞲衅餍栌玫街绷麟娫垂╇姴趴烧9ぷ?,在做產(chǎn)品設計時需要考慮其功率消耗。
霍爾電流傳感器的優(yōu)點
1、非接觸檢測
在進口設備的再改造中,以及老舊設備的技術(shù)改造中,顯示出非接觸測量的優(yōu)越性;原有設備的電氣接線不用絲毫改動就可以測得電流的數(shù)值。
2、精度高
使用分流器的弊端是不能電隔離,且還有插入損耗,電流越大,損耗越大,體積也越大,人們還發(fā)現(xiàn)分流器在檢測高頻大電流時帶有不可避免的電感性,不能真實傳遞被測電流波形,更不能真實傳遞非正弦波型。電流傳感器完全消除了分流器以上的種種弊端,且精度和輸出電壓值可以和分流器做的一樣。
3、使用方便
取一只LT100-C型電流傳感器,在M端與電源零端串入一只100mA的模擬表頭或數(shù)字萬用表,接上工作電源,將傳感器套在電線回路上,即可準確顯示主回路0~100A電流值。
4、測量范圍廣
它可以測量任意波形的電流和電壓,如直流、交流、脈沖、三角波形等,甚至對瞬態(tài)峰值電流、電壓信號也能忠實地進行反映。
5、動態(tài)性能好
響應時間快,可小于1us;普通互感器的響應時間為10~20ms。
6、可靠性、靈活性高
平均無故障工作時間長,平均無故障時間>510小時。傳統(tǒng)的檢測元件受規(guī)定頻率、規(guī)定波形,響應滯后等很多因素的限制,不能適應大功率變流技術(shù)的發(fā)展,應運而產(chǎn)生的新一代霍爾電流電壓傳感器,以及電流電壓傳感器與真有效枝AC/DC轉(zhuǎn)換器組合成為一體化的變送器,已成為人們熟知最佳檢測模塊。另外,電子電力裝置向高頻化、模塊化、組件化、智能化發(fā)展,使裝置設計者得心應手,這將是電子電力技術(shù)史上劃時代的根本性變革。
霍爾電流傳感器要想得到發(fā)展,首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩(wěn)定性、降低工作電壓、微功耗;其次是敏感元件及其處理電路集成化、小型化;第三必須做到功能多樣化,同一種敏感機理的敏感器,引用和融合了電子技術(shù)其他分支的相關(guān)成熟技術(shù),可形成新功能或復合功能的新型品種;最后要便于組網(wǎng),傳感器捕獲的信息便于與其上層、下層機接口和有線或無線傳輸,以利執(zhí)行、保存、處理。
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