开口式霍尔电流传感器的技术特点和工作原理

2023-07-09

霍尔传感器原理霍尔传感器特点

霍尔传感器,是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,主要用于力测量,具有精度高、线性度好等多种特点,现已在工业自动化技术、检测技术、信息处理等方面有着极广泛的应用。接下来小编为大家介绍霍尔传感器原理及霍尔传感器特点。
霍尔传感器原理
霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁感应强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。
霍尔传感器特点
1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其指樱比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波。
2、原边电路与副边电路之间完全电绝缘,绝缘电压一般为2KV至12KV,特殊要求可达20KV至50KV。
3、精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量。而普通互感器一般精度为3%至5%且适合50Hz正弦波形。
4、线性度好:优于0.1%
5、动态性能好:响应时间小于1μs跟踪速度di/dt高于50A/μs
6、霍尔传感器模块这种优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础。与此相比普通的互感器响应时间为10-12ms,它已不能适应工作控制系统发展的需要。
7、工作频带宽:在0-100kHz频率范围内精度为1%。在0-5kHz频率范围内精度为0.5%。
8、测量范围:霍尔传感器模块为系统产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。
9、过载能力强:当原边电流超负荷,模块达到饱和,可自动保护,即使过载电流是额定值的20倍时,模块也不会损坏。
10、模块尺寸小,重量轻,易于安装,它在系统中不会带来任何损失。
11、模块的初级与次级之间的“电容”是很弱的,在很多应用中,共模电压的各种影响通常可以忽略,当达到几千伏/μs的高压变化时,模块有自身屏蔽念逗正作用X光机维修。
12、模块的高灵敏度,使之能够区分在“高分量”上的弱信号,例如:在几百安的直流分量上区分出几毫安的交流分量。
13、可靠性高:失效率:λ=0.43_10-6/小时
14、抗外磁场干扰能力强:在距模块5-10cm处有一个两倍于工作电流(2Ip)的电流所产生的磁场干扰而引起的误差小于0.5%,这对大多数应用,抗外磁场干扰是足够的,但对很强磁场的干扰要采取适当的措施。
霍尔传感器的分类
第一类是直接将霍尔电势做适当放大处理以后提供给检测仪器或控制设备,就是所谓的直接检测式霍尔电流传感器。这种传感器耐压等级高,成本低,性能稳定,但精度受温度变化影响大,动态响应特性很不理想。我公司采用电路补偿,圆满解决以上问题。
第二类是磁场平衡式霍尔传感器,它采用了单或双霍尔元件,并工作在零磁通状态,且有以下特点:①测量范围宽,可测量各种电流,如直流、交流、脉冲电流等。②电气隔离性能好。③测量精度高,线性度好。④抗外界电磁和温度等因素的干仔悔扰能力强。⑤电流上升率大,响应速度快。⑥过载能力强。⑦体积小,重量轻,安装简单、方便。目前的产品中以磁场平衡式霍尔传感器为主。

闭环霍尔电流传感器的工作原理

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闭环计门回霍尔电流传感器的工作原理
 介绍了闭环霍尔电流传感器的工作原理及在地面车用电源系统中的应用,实现了对路动居请职关振次车用电源系统输出电流的隔离测量、控制,解决了地面车辆的大功率发电系统的限流保护问题。   关键词:闭环;霍尔电流传感器;车用电源;应用   1引言   地面车用电源系统(以下简称电源系统)输出电流的么速需帝是五深固奏检测与控制,直接关系着电源系统工作的稳定性和可靠性,并影响车辆的运行状况及车辆的可操作性。由于车辆复杂的使用条件导致车用电360问答源的负载变化较大,随之电源的输出功率也将发生较大变化,若对电源的输出电流不加限制,会造成电源因过载而发热,影响其功率输出,严重情况下会导致电源永久失效。   闭款械际核利氢孔露功速认环霍尔电流传感器(以下简称传感器)在车用电源系统中的应用,实现了对电源张江甚天心系统输出电流的隔离测量,并通过反馈控制电源系统的输出电流。当电源的输出电流接近电源系统的设计功率输出时,电源输出电流将不

再增加,从而限制了电源系统的输出功率,保护了电源系统不会因用电负载的变化而损坏。   2闭环霍尔传感器的工作原理   自1879优敌木官眼自年美国物理学家EdwinHerbertHall发现霍尔效应以来,霍尔技术被越来越多地应用于工业控制的各个领域。随着元器件工艺技术的发展,由霍尔器兵数各绍杆件应用开发的霍尔电流、电压传感器的性能也有了很大提高,特别是闭环霍尔电流、电压传感器的研制成功源雨率住病角,大大地扩展了该项技术的应用领握写营型部抗班言机误域。

开关型霍尔的工作原理

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。
当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为U=Kk·I·B/d。其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦兹力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。
由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
霍尔开关的输入端是以磁感应强度B 来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之

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