霍爾器件是一種采用半導(dǎo)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(dāng)有一磁場(chǎng)B穿過(guò)該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢(shì)VH?；魻栯妱?shì)VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比。霍爾電流傳感器是按照霍爾效應(yīng)原理制成，對(duì)安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)，而霍爾器件則用來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)。因此，使電流的非接觸測(cè)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(yīng)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(xiàn)方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，那么在垂直于電流和磁場(chǎng)方向（即霍爾輸出端之間），將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)VH，稱(chēng)其為霍爾電勢(shì)，其大小正比于控制電流I。與磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度；VH為霍爾電勢(shì)。

霍爾電流傳感器由于具有精度高、線(xiàn)性好、頻帶寬、響應(yīng)快、過(guò)載能力強(qiáng)和無(wú)插入損耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于變頻器、逆變器、電源、電焊機(jī)、變電站、電解電鍍、數(shù)控機(jī)床、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和需要隔離檢測(cè)的大電流、電壓等各個(gè)領(lǐng)域中?；魻杺鞲衅餍栌玫街绷麟娫垂╇姴趴烧９ぷ鳎谧霎a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮其功率消耗。

霍爾電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)

1、非接觸檢測(cè)

在進(jìn)口設(shè)備的再改造中，以及老舊設(shè)備的技術(shù)改造中，顯示出非接觸測(cè)量的優(yōu)越性；原有設(shè)備的電氣接線(xiàn)不用絲毫改動(dòng)就可以測(cè)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(cè)高頻大電流時(shí)帶有不可避免的電感性，不能真實(shí)傳遞被測(cè)電流波形，更不能真實(shí)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(wàn)用表，接上工作電源，將傳感器套在電線(xiàn)回路上，即可準(zhǔn)確顯示主回路0～100A電流值。

4、測(cè)量范圍廣

它可以測(cè)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(duì)瞬態(tài)峰值電流、電壓信號(hào)也能忠實(shí)地進(jìn)行反映。

5、動(dòng)態(tài)性能好

響應(yīng)時(shí)間快，可小于1us；普通互感器的響應(yīng)時(shí)間為10～20ms。

6、可靠性、靈活性高

平均無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)，平均無(wú)故障時(shí)間＞510小時(shí)。傳統(tǒng)的檢測(cè)元件受規(guī)定頻率、規(guī)定波形，響應(yīng)滯后等很多因素的限制，不能適應(yīng)大功率變流技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)運(yùn)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(cè)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(shè)計(jì)者得心應(yīng)手，這將是電子電力技術(shù)史上劃時(shí)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(jī)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(fù)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(jī)接口和有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳輸，以利執(zhí)行、保存、處理。

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