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深圳市鹏华威电子有限公司
应用霍尔原理的闭环(补偿)电流传感
器
• 符合 UL 94-V0标准的绝缘外壳
优势
• 出色的精度
• 良好的线性度
• 低温漂
• Z佳的反应时间
• 宽频带
• 无插入损失
• 抗*力强
• 电流过载能力
LEM公司依据霍尔效应原理生产了三大类型的电流传感器,分别如图11、图12和图13所示。图11所示的是开环霍尔效应电流传感器原理,载有被测电流 的导体从磁芯中间穿过,其产生的磁场沿磁芯强,磁密为 ,霍尔发生器放置在磁芯的切口里,控制电流 由内部电路提供。当磁芯工作在其磁滞回线的线性区时,磁密 与 成比例,而霍尔电压与 成比例,因此霍尔发生器的输出与 成比例,再加上偏移量 。内部的测量电路移去 ,加以温度补偿,放大后输出。当被测电流小于50A时,为避免内部磁密较弱,将载流导体饶成多匝,维持在50安匝的磁势,产生合适大小的输出电压。
图11. 开环霍尔效应电流传感器原理
图12则用霍尔电压在副边线圈里产生电流 ,由它产生的磁势与被测电流(又称原边电流)的磁势幅值相等、方向相反,使霍尔发生器工作在零磁通状态,因此这种闭环传感器又叫霍尔补偿或零磁通传感器。零磁通运行状态带来性能的显著改善,如消除了伴随温度变化的增益漂移、扩展了测量带宽、降低了响应时间。当两部分电流的磁势相等时:
(2)
可进一步写成:
(3)
式中 、 分别为原边和副边的匝数。串联在副边回路的外接电阻 将电流信号转换成电压输出。
第三类霍尔传感器如图13所示,Eta表示代表效率的希腊字母“ ”的发音,因为和闭环传感器比,副边线圈所需的功率较少。从性能来看,介于开环和闭环之间。在低频段(不超过2到10KHz),工作在开环传感器状态,霍尔发生器的输出信号与原边电流成比例。高频段工作在电流变压器方式,输出电流正比于原边交流电流。两部分信号经电子合成而输出。
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