發布日期：2022-10-09 點擊率：470
霍爾傳感器是一種基于霍爾效應的磁場傳感器，廣泛應用于工業自動化技術，檢測技術和信息處理。那么霍爾傳感器的工作原理是什么？這種傳感器有哪些優點？主要參數是什么？本文將一一講解。
（霍爾效應的本質是當固體材料中的載體在施加的磁場中移動時，軌跡由于洛倫茲力而移動，并且在材料的兩側發生電荷累積，形成與電流垂直的電荷。在該方向上的電場最終平衡載體的洛倫茲力與電場排斥，從而建立穩定的電位差，即兩側的霍爾電壓。）
通過霍爾效應實驗測量的霍爾系數可以確定重要參數，例如半導體材料的導電類型，載流子濃度和載流子遷移率。
由于霍爾元件產生的電位差很小，霍爾元件通常與一個芯片上的放大器電路，溫度補償電路和穩壓電源電路集成在一起，稱為霍爾傳感器。霍爾傳感器，也稱為霍爾IC，具有較小的輪廓，如圖：
霍爾傳感器
霍爾傳感器的優點和用途
很多人都知道，汽車的自動化程度越高，微電子電路越多，越不怕電磁干擾。在汽車中，有許多燈和電氣設備，特別是大功率前照燈，空調電機和雨刷電機在切換時會產生浪涌電流，導致機械開關觸點產生電弧并產生大的電磁干擾。信號。
通過使用功率霍爾開關電路可以減少這些現象。通過檢測磁場的變化將霍爾器件轉換為電信號輸出，并且可以用于監視和測量車輛的各種部件的操作參數的變化。
如位置，位移，角度，角速度，轉速等，這些變量可以變換兩次;可以測量壓力，質量，液位，流速，流速等。霍爾器件的輸出直接與電子控制單元連接，以進行自動檢測。
目前的霍爾器件可承受一定的振動，可在零下40°C至零下150°C的溫度范圍內工作。所有密封件均不受水和油污染，可完全適應汽車惡劣的工作環境。
霍爾傳感器可測量任意波形的電流和電壓，如直流，交流，脈沖波形，甚至瞬態峰值測量。次級電流忠實地反映初級電流的波形。或普通變壓器無法與它相比，它一般只適用于測量50Hz的正弦波
初級側電路與次級側電路之間具有良好的電氣隔離，隔離電壓可達9600Vrms;
高精度：在工作溫度范圍內精度優于1％，精度適用于任何波形測量;霍爾開關器件無接觸，無磨損，輸出波形清晰，無抖動，無反彈，高位置重復性（高達μm級）。
寬帶寬：高帶寬電流傳感器上升時間可小于1μs;然而，電壓傳感器帶寬很窄，一般在15kHz以內，而6400Vrms高壓電壓傳感器的上升時間約為500uS，帶寬約為700Hz。測量范圍寬：電流測量高達50KA，電壓測量高達6400V。
結構堅固，體積小，重量輕，使用壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1 MHZ），抗振動，污染或腐蝕灰塵，油，水蒸氣和鹽霧不怕。
該圖顯示了用于定位應用的典型霍爾傳感器 - 一個輪上的兩個磁鐵穿過霍爾效應傳感器。圖中的輪子帶有兩個等距的磁鐵，傳感器兩端的電壓將在一個周期內達到峰值兩次。
它通常用于測量車輪和軸的速度，例如在內燃機點火正時（正時）或轉速計上。它用于無刷直流電機，以檢測永磁體的位置。
霍爾傳感器廣泛應用于變頻調速裝置，逆變裝置，UPS電源，通信電源，電焊機，電力機車，變電站，數控機床，電解電鍍，計算機監控，電網監控等。太陽能，風和地鐵軌道信號，汽車電子等領域。
霍爾傳感器的主要特性參數
如上所述，霍爾傳感器是根據霍爾效應制造的磁場傳感器。其主要特征參數如下。
（1）輸入電阻R.
霍爾傳感器元件的2個刺激電流端子的直流電阻稱為輸入電阻。它的大概價錢有幾歐元到幾百歐元左右，具體取決于不同型號的組件。
隨著溫度升高，輸入電阻變小，導致輸入電流變大，最終導致霍爾傳感器電位發生變化。為了減小這種影響，優選使用恒流源作為激發源。
（2）輸出電阻R.
兩個霍爾傳感器的電位輸出之間的電阻稱為輸出電阻，其數字與輸入電阻具有相同的數量級。它也隨溫度變化而變化。選擇合適的負載電阻很容易匹配，以最大限度地減少溫度引起的水勢漂移。
（3）最大勵磁電流I ---霍爾傳感器參數
由于霍爾傳感器的電位隨著激勵電流的增加而增加，因此總是希望在應用中選擇較大的1M激勵電流，但激勵電流增加，元件的功耗增加，并且組件的溫度增加。結果，霍爾傳感器電位的溫度漂移增加，因此每個模型都指定了相應的最大激勵電流，其范圍從幾毫安到幾百毫安。
（4）靈敏度K.
靈敏度KH=EH/IB，其值約為10MV（MA.T）。
（5）最大磁感應BM ---霍爾傳感器參數
當磁感應超過BM時，霍爾傳感器電位的非線性誤差將顯著增加，并且Tes（T）變為幾千高斯（Gs）（1Gs=104T）。
（6）等電位
在額定激勵電流F下，當施加的磁場為零時，這是由于四個偶極子的幾何尺寸的不對稱性。
（7）霍爾傳感器電位溫度系數6M的值通常為零。霍爾傳感器輸出端之間的開路電壓稱為非等電位。當使用橋接方法時，橋接方法用于補償由一定的磁感應強度和激勵電流引起的不等電位。當溫度變化1攝氏度時，霍爾傳感器電位的百分比變化弱于霍爾傳感器電位溫度系數，這與霍爾傳感器元件的材料有關。
描述
霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。那么霍爾傳感器的工作原理是什么？這種傳感器都有哪些優點？主要參數有哪些？本文將一一解答。
（霍爾效應的本質是：固體材料中的載流子在外加磁場中運動時，因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移，并在材料兩側產生電荷積累，形成垂直于電流方向的電場，最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。）
通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
由于霍爾元件產生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩壓電源電路等集成在一個芯片上，稱之為霍爾傳感器。霍爾傳感器也稱為霍爾集成電路，其外形較小，如下圖所示：
霍爾傳感器
霍爾傳感器的優點及用途
許多人都知道，轎車的自動化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪涌電流，使機械式開關觸點產生電弧，產生較大的電磁干擾信號。
采用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。霍爾器件通過檢測磁場變化，轉變為電信號輸出，可用于監視和測量汽車各部件運行參數的變化。
例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元接口，可實現自動檢測。
目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下40℃到零上150℃范圍內工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應汽車的惡劣工作環境。
霍爾傳感器可以測量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態峰值的測量。副邊電流忠實地反應原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它一般只適用于測量50Hz正弦波
原邊電路與副邊電路之間有良好的電氣隔離，隔離電壓可達9600Vrms；
精度高：在工作溫度區內精度優于1%，該精度適合于任何波形的測量；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達μm級）。
寬帶寬：高帶寬的電流傳感器上升時間可小于1μs；但是，電壓傳感器帶寬較窄，一般在15kHz以內，6400Vrms的高壓電壓傳感器上升時間約500uS，帶寬約700Hz。
測量范圍廣泛：電流測量可達50KA，電壓測量可達6400V。
結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
上圖即是一種典型的霍爾傳感器實現定位應用---一個輪上的兩個磁鐵經過霍爾效應傳感器。圖示中的輪子，帶有兩個等距的磁鐵，傳感器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值。
通常被用于計量車輪和軸的速度，例如在內燃機點火定時（正時）或轉速表上。其在無刷直流電動機的使用，用來檢測永磁鐵的位置。
霍爾傳感器廣泛應用在變頻調速裝置、逆變裝置、UPS電源、通信 電源、電焊機、電力機車、變電站、數控機床、電解電鍍、微機監測、電網監測等需要隔離檢測電流的設施中以及新興的太陽能、風能和地鐵軌道信號、汽車電子等領域。
霍爾傳感器的主要特性參數
前面介紹過了霍爾傳感器是一種根據霍爾效應制作的磁場傳感器，它的主要特性參數有以下幾類。
（1）輸入電阻R
霍爾傳感器元件兩激勵電流端的直流電阻稱為輸入電阻。它的數值從幾歐到兒百歐，視不同型號的元件而定。
溫度升高，輸入電阻變小，從而使輸入電流變大，最終引起霍爾傳感器電勢變化。為了減少這種影響，最好采用恒流源作為激勵源。
（2）輸出電阻R
兩個霍爾傳感器電勢輸出端之間的電阻稱為輸出電阻，它的數位與輸入電阻同一數量級。它也隨溫度改變順改變。選擇適當的負載電阻易與之匹配，可以使由溫度引起的程水電勢的漂移減至最小。
（3）最大激勵電流I---霍爾傳感器參數
由于霍爾傳感器電勢隨激勵電流的增大而增大，故在應用中總希望選用較大的激勵電流1M但激勵電流增大，程爾元件的功耗增大，元件的溫皮升高，從而引起霍爾傳感器屯勢的溫漂增大，因此每種型號的幾件均規定了相應的最大激勵電流，它的數值從幾毫安至幾百毫安。
（4）靈敏度K
靈敏度KH=EH/IB，它的數值約為10MV（MA.T）左右。
（5）最大磁感應強度BM---霍爾傳感器參數
磁感應強度超過BM時，霍爾傳感器電勢的非線性誤差將明顯增大，特斯撿（T）成幾千高斯（Gs）（1Gs=104T）。
（6）個等位電勢
在額定激勵電流F，當外加磁場為零時它是由于4個屯極的幾何尺寸不對稱引起的誤差。
（7）霍爾傳感器屯勢溫度系數
6M的數值一般為零點刀霍爾傳感器輸出端之間的開路電壓稱為不等位電勢，使用時多采用電橋法來補償不等位電勢引起日在一定磁感應強度和激勵電流的作用下，溫度每變化1攝氏度時，霍爾傳感器電勢變化的百分數弱為霍爾傳感器電勢溫度系數，它與霍爾傳感器元件的材料有關。
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現在霍爾傳感器越來越為人們所熟知，也懂得了他在我們生活中的重要性。但是可能還不了解其本身的特性。下面就由傳感器那些事來介紹一下霍爾傳感器的直流激勵特性及應用。
霍爾傳感器的直流激勵特性及應用
微型編碼器
RLS宣布推出用于嵌入式OEM運動控制應用的高性能微型磁編碼器傳感器。憑借其小巧輕便的設計，RLS編碼器非常適合醫療應用、光學定位、機器人控制、3D打印機、平衡架和手持式設備等領域。微型傳感器有不同的形狀，提供直線和旋轉兩種性能，直線編碼器的分辨率可達0.244 μm，磁旋轉編碼器的分辨率可達753,664 cpr。
該類編碼器由微型傳感器和磁柵尺或磁環組成。傳感器或置于密封外殼內或作為印刷電路板 (PCB) 元件級傳感器提供。位置信息以增量方波TTL或RS422形式輸出，并行信號使用SSI和BiSS-C形式，同時提供周期參考零位或獨特參考零位選項。成熟可靠的RLS非接觸式感應技術可在惡劣的應用環境中提供高可靠性和優異性能。
霍爾效應
霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉。當帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的方向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖一所示的半導體試樣，若在X方向通以電流Is，在Z方向加磁場B，則在Y方向即試樣A，A′電極兩側就開始聚積異號電荷而產生相應的附加電場。電場的指向取決定于測試樣品的電類型。顯然，該電場是阻止載流子繼續向側面偏移
霍爾傳感器的直流激勵特性及應用
霍爾傳感器的工作原理及應用
MEMS/傳感技術
由霍爾效應的原理知，霍爾電勢的大小取決于：
式中，Rh為霍爾常數，它與半導體材質有關;IC為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。
對于一個給定的霍爾器件，Vh將完全取決于被測的磁場強度B。
一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流IC的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路，就會產生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高，則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數的坡莫合金;這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。
通過以上傳感器那些事的介紹我們了解了霍爾傳感器的直流激勵特性及應用的相關內容。只要我們能從霍爾傳感器本身的特性入手，就能發掘出更多的應用方面。
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霍爾電流傳感器
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霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據霍爾效應原理，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，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。
中文名
霍爾電流傳感器
外文名
Hall Current Sensor
名詞解釋
基本原理 檢測原理 補償原理
工作電源
電流傳感器在使用中的優越性
發 展
提高靈敏度、惡劣條件下的穩定性
測電流
為了測量mA級的小電流
參 數
LF-AI12-32A1-0.5/0~5A
工作環境
-10℃~50℃，20%~90%無凝露
響應時間
≤300mS
精度等級
≤0.5%.F.S
目錄
1
英文解釋
2
基本原理
3
檢測原理
4
補償原理
5
發展
6
測電壓
7
輸出
8
電壓電阻
9
電流計算
10
舉例說明
11
工作電源
12
優越性
13
測量方法
14
特點
15
應用方式
16
注意事項
?
如何選型
?
使用須知
?
注意事項
17
工作過程
霍爾電流傳感器英文解釋
編輯
語音
Hall Current SensorHall current transducer
霍爾電流傳感器基本原理
編輯
語音
霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件。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，則在輸出端出現霍爾電勢VH。霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ霍爾電流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。通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。因此，電流傳感器經過了電－磁－電的絕緣隔離轉換。
霍爾電流傳感器檢測原理
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語音
由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關系，因此霍爾器件輸出的電壓訊號U0可以間接反映出被測電流I1的大小，即：I1∝B1∝U0我們把U0定標為當被測電流I1為額定值時，U0等于50mV或100mV。這就制成霍爾直接檢測（無放大）電流傳感器。
霍爾電流傳感器補償原理
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語音
原邊主回路有一被測電流I1，將產生磁通Φ1，被副邊補償線圈通過的電流I2所產生的磁通Φ2進行補償后保持磁平衡狀態，霍爾器件則始終處于檢測零磁通的作用。所以稱為霍爾磁補償電流傳感器。這種先進的原理模式優于直檢原理模式，突出的優點是響應時間快和測量精度高，特別適用于弱小電流的檢測。知道：Φ1=Φ2I1N1=I2N2I2=NI/N2·I1當補償電流I2流過測量電阻RM時，在RM兩端轉換成電壓。做為傳感器測量電壓U0即：U0=I2RM按照霍爾磁補償原理制成了額定輸入從～系列規格的電流傳感器。由于磁補償式電流傳感器必須在磁環上繞成千上萬匝的補償線圈，因而成本增加；其次，工作電流消耗也相應增加；但它卻具有直檢式不可比擬的較高精度和快速響應等優點。
霍爾電流傳感器發展
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霍爾電流傳感器要想得到發展。首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩定性、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其他分支的相關成熟技術，可形成新功能或復合功能的新型品種；最后要便于組網，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，以利執行、保存、處理。
[1]
霍爾電流傳感器測電壓
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為了測量mA級的小電流，根據Φ1=I1N1，增加N1的匝數，同樣可以獲得高磁通Φ1。采用這種方法制成的小電流傳感器不但可以測mA級電流，而且可以測電壓。與電流傳感器所不同的是在測量電壓時，電壓傳感器的原邊多匝繞組通過串聯一個限流電阻R1，然后并聯連接在被測電壓U1上，得到與被測電壓U1成比例的電流I1。副邊原理同電流傳感器一樣。當補償電流I2流過測量電阻RM時，在RM兩端轉換成電壓作為傳感器的測量電壓U0，即 U0=I2RM
霍爾電流傳感器輸出
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直接檢測式（無放大）電流傳感器為高阻抗輸出電壓，在應用中，負載阻抗要大于10KΩ，通常都是將其±50mV或±100mV懸浮輸出電壓用差動輸入比例放大器放大到±4V或±5V。 （a） 圖可滿足一般精度要求；（b）圖性能較好，適用于精度要求高的場合。直檢放大式電流傳感器為高阻抗輸出電壓。在應用中，負載阻抗要大于2KΩ。磁補償式電流、電壓磁補償式電流、電壓傳感器均為電流輸出型。“M”端對電源“O”端為電流I2的通路。因此，傳感器從“M”端輸出的信號為電流信號。電流信號可以在一定范圍遠傳，并能保證精度，使用中，測量電阻RM只需設計在二次儀表輸入或終端控制板接口上。為了保證高精度測量要注意：①測量電阻的精度選擇，一般選金屬膜電阻，精度≤±0.5%，詳見表1－1，②二次儀表或終端控制板電路輸入阻抗應大于測量電阻100倍以上。
霍爾電流傳感器電壓電阻
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從前面公式知道U0=I2RMRM=U0/I2式中：U0－測量電壓，又叫取樣電壓（V）。I2－副邊線圈補償電流（A）。RM－測量電阻（Ω）。計算時I2可以從磁補償式電流傳感器技術參數表中查出與被測電流（額定有效值）I1相對應的輸出電流（額定有效值）I2。假如要將I2變換成U0=5V，RM選擇詳見表1－1。
霍爾電流傳感器電流計算
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輸出電流I2的回路是：V+→末級功放管集射極→N2→RM→0，回路等效電阻。（V-～0的回路相同，電流相反）當輸出電流I2最大值時，電流值不再跟著I1的增加而增加，我們稱為傳感器的飽和點。按下式計算I2max=V+-VCES/RN2+RM式中：V+－正電源（V）。VCES－功率管集射飽和電壓，（V）一般為0.5V。RN2－副邊線圈直流內阻（Ω），詳見表，1－2。RM－測量電阻（Ω）。從計算可知改變測量電阻RM，飽和點隨之也改變。當被測電阻RM確定后，也就有了確定的飽和點。根據下式計算出最大被測電流I1max：I1max=I1/I2·I2max在測量交流或脈沖時，當RM確定后，要計算出最大被測電流I1MAX，如果I1max值低于交流電流峰值或低于脈沖幅值，將會造成輸出波形削波或限幅現象，此種情況可將RM選小一些來解決。
霍爾電流傳感器舉例說明
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語音
電壓傳感器原邊與副邊抗電強度≥4000VRMS（50Hz.1min），用以測量直流、交流、脈沖電壓。在測量電壓時，根據電壓額定值，在原邊+HT端串一限流電阻，即被測電壓通過電阻得到原邊電流U1/R1=I1、R1=U1/10mA（KΩ），電阻的功率要大于計算值2～4倍，電阻的精度≤±0.5%。R1精密線繞功率電阻，可由廠方代訂。電流傳感器的接線方法（1） 直檢式（無放大）電流傳感器接線圖。（a） 圖是P型（印板插腳式）接發，（b）圖是C型（插座插頭式）接法，VN.、VN表示霍爾輸出電壓。（2） 直檢放大式電流傳感器接線圖。（a） 圖是P型接法，（b）圖是C型接法，圖中U0表示輸出電壓，RL表示負載電阻。（3） 磁補償式電流傳感器接線圖。（a） 圖是P型接法，（b）圖是C型接法（注意四針插座第三針是空腳）以上三種傳感器的印板插腳式接法同實物的排列方法是一致的，插座插頭接法同實物的排列方法也是一致的，以免接線錯誤。在以上接線圖上，主回路被測電流I1在穿孔中有一箭頭示出了電流正方向，實物外殼上也標明了電流正方向，這是電流傳感器規定了被測電流I1的電流正方向與輸出電流I2是同極性的。這在三相交流或多路直流檢測量中是致關重要的。
霍爾電流傳感器工作電源
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電流傳感器是一種有源模塊，如霍爾器件、運放、末級功率管，都需要工作電源，并且還有功耗，實用的典型工作電源原理圖。（1） 輸出地端集中接大電解上以利降噪。（2） 電容位uF，二極管為1N4004。（3） 變壓器根據傳感器功耗而定。（4） 傳感器的工作電流。直檢式（無放大）耗電：最大5mA；直檢放大式耗電：最大±20mA；磁補償式耗電：20+輸出電流；最大消耗工作電流20+輸出電流的2倍。根據消耗工作電流可以計算出功耗。
霍爾電流傳感器優越性
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（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改造中，顯示出非接觸測量的優越性；原有設備的電氣接線不用絲毫改動就可以測得電流的數值。（2）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，人們還發現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，如精度0.5、1.0級，輸出電壓50、75mV和100mV均可。（3）使用非常方便，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）傳統的電流電壓互感器，雖然工作電流電壓等級多，在規定的正弦工作頻率下有較高的精度，但它能適合的頻帶非常窄，且不能傳遞直流。此外，工作時存在激磁電流，所以這是電感性器件，使它在響應時間上只能做到數十毫秒。眾所周知的電流互感器二次側一旦開路將產生高壓危害。在使用微機檢測中需信號的多路采集，人們正尋求能隔離又能采集信號的方法。電流電壓傳感器繼承了互感器原副邊可靠絕緣的優點，又解決了傳遞變送器價昂體積大還要配用互感器的缺陷，給微機檢測等自動化管理系統提供了模數轉換的機會。在使用中，傳感器輸出信號既可直接輸入到高阻抗模擬表頭或數字面板表，也可經二次處理，模擬信號送給自動化裝置，數字信號送給計算機接口。在3KV以上的高壓系統，電流、電壓傳感器都能與傳統的高壓互感器配合，替代傳統的電量變送器，為模數轉換提供方便。（5）傳統的檢測元件受規定頻率、規定波形，響應滯后等很多因素的限制，不能適應大功率變流技術的發展，應運而產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、智能化發展，使裝置設計者得心應手，這將是電子電力技術史上劃時代的根本性變革。1. 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，甚至對瞬態峰值電流、電壓信號也能忠實地進行反映;2. 響應速度快：最快者響應時間只為1us。3. 測量精度高：其測量精度優于1%，該精度適合于對任何波形的測量。普通互感器是感性元件，接入后影響被測信號波形，其一般精度為3%~5%，且只適合于50Hz 正弦波形。4. 線性度好：優于0.2%5. 動態性能好：響應時間快，可小于1us;普通互感器的響應時間為10~20ms。6. 工作頻帶寬：在0~100KHz 頻率范圍內的信號均可以測量。7. 可靠性高，平均無故障工作時間長：平均無故障時間>5 10 小時8. 過載能力強、測量范圍大：0---幾十安培~上萬安培9. 體積小、重量輕、易于安裝。由于霍爾電流電壓傳感器以上的優點，故而可廣泛應用與變頻調速裝置、逆變裝置、UPS 電源、逆變焊機、電解電鍍、數控機床、微機監測系統、電網監控系統和需要隔離檢測電流電壓的各個領域中。
大口徑,開口型電流傳感器，交直兩用
性能指標：* 執行標準：IEC688：1992，QB* 輸入范圍：0~800A內可選 如0~100 A，0~500A等* 精度等級：≤1.0%.F.S* 線 性 度：優于0.2%*響應時間：≤1Us
霍爾電流傳感器
* 頻率特性：0~100KHz* 失調電壓：≤20mV* 溫度特性：≤150PPM/℃(0~50℃)* 整機功耗：≤30 mA+Ig* 隔離耐壓：輸入/輸出/外殼間 AC2.0KV/min*1mA* 過載能力：2倍電流連續，30倍1秒* 阻燃特性：UL94-V0* 工作環境：-10℃~50℃，20%~90%無凝露* 貯存環境：-40℃~70℃，20%~95%無凝露
霍爾電流傳感器測量方法
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1.原邊導線應放置于傳感器內孔中心，盡可能不要放偏；2.原邊導線盡可能完全放滿傳感器內孔，不要留有空隙；3.需要測量的電流應接近于傳感器的標準額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭僅有一個額定值很高的傳感器，而欲測量的電流值又低于額定值很多，為了提高測量精度，可以把原邊導線多繞幾圈，使之接近額定值。例如當用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時，為提高精度可將原邊導線在傳感器的內孔中心繞十圈(一般情況，NP=1；在內孔中繞一圈，NP=2；……；繞九圈，NP=10，則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等，從而可提高精度)；
[2]
4.當欲測量的電流值為IPN/10的時，在25℃仍然可以有較高的精度。
霍爾電流傳感器特點
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霍爾傳感器不論是開環還是閉環原理，基本的性能區別不大，基本的優點在于：響應時間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強、過載能力強。
霍爾電流傳感器應用方式
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基本是HIA-C01和HIB-C15兩種閉環原理的霍爾電流傳感器較多，基本應用方式是HIA-C01霍爾電流傳感器檢測前端每一塊電池板的發電情況，輸出信號給信號采集裝置，由信號采集裝置經過采集、信號轉換等步驟，有線傳輸至控制中心，由控制中心統一對各個陣列的發電情況進行監控。
霍爾電流傳感器注意事項
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霍爾電流傳感器如何選型
A.選擇電流傳感器時需要注意穿孔尺寸是否能夠保證電線可以穿過傳感器；B.選擇電流傳感器時需要注意現場的應用環境是否有高溫、低溫、高潮濕、強震等特殊環境；C.選擇電流傳感器時需要注意空間結構是否滿足。
霍爾電流傳感器使用須知
A.接線時注意接線端子的裸露導電部分，盡量防止ESD沖擊，需要有專業施工經驗的工程師才能對該產品進行接線操作。電源、輸入、輸出的各連接導線必須正確連接，不可錯位或反接，否則可能導致產品損壞。B.產品安裝使用環境應無導電塵埃及腐蝕性。C.劇烈震動或高溫也可能導致產品損壞，必須注意使用場合。
霍爾電流傳感器注意事項
（1）電流傳感器必須根據被測電流的額定有效值適當選用不同的規格的產品。被測電流長時間超額，會損壞末極功放管（指磁補償式），一般情況下，2倍的過載電流持續時間不得超過1分鐘。（2）電壓傳感器必須按產品說明在原邊串入一個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在一般情況下，2倍的過壓持續時間不得超過1分鐘。（3）電流電壓傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當被測電流高于電流傳感器的額定值時，應選用相應大的傳感器；當被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應重新調整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到最佳精度，可以使用多繞圈數的辦法。（4）絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統和1.5KV及以下直流系統中，6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統和2.5KV及以下直流系統中，注意不要超壓使用。（5）在要求得到良好動態特性的裝置上使用時，最好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合，以大代小或多繞圈數，均會影響動態特性。（6）在大電流直流系統中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產生較大剩磁，是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源，在原邊通一交流并逐漸減小其值。（7）傳感器抗外磁場能力為：距離傳感器5～10cm一個超過傳感器原邊電流值2倍的電流，所產生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時，相間距離應大于5～10cm。（8）為了使傳感器工作在最佳測量狀態，應使用介紹的簡易典型穩壓電源。（9）傳感器的磁飽和點和電路飽和點，使其有很強的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗過載能力時，2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。（10）原邊電流母線溫度不得超過85℃，這是ABS工程塑料的特性決定的，用戶有特殊要求，可選高溫塑料做外殼。
霍爾電流傳感器工作過程
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開環的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，閉環的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。所以閉環的在響應時間跟精度上要比開環的好很多。開環和閉環都可以監測交流電，一般開環的適用于大電流監測，閉環適用于小電流監測。開環式霍爾傳感器的工作過程：原邊電流(Ip)通過一根導線時，在導線四周將會產生一個磁場，這一磁場的大小與流過導線的電流成正比，它能通過磁芯聚集感應到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經信號放大器放大后直接輸出，霍爾器件輸出的信號準確反映了原邊電流的輸出情況。優點：封裝尺寸小 ，測量范圍廣 ，重量輕，低電源損耗，無插損閉環霍爾電流傳感器的工作過程：當原邊電流IP產生的磁通通過磁芯集中在磁路中，霍爾器件固定在氣隙中檢測磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流，用于抵消原邊電流(IP)產生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。霍爾器件和輔助電路產生的副邊補償電流準確反映了原邊電流的大小。經過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
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參考資料
1.
霍爾電流傳感器未來有著更廣泛的應用
．中國移動物聯網[引用日期2013-05-13]
2.
提高測量精度的方法
．儀器儀表世界網[引用日期2013-04-23]
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