开环式霍尔电流传感器作业原理
开环式霍尔电流传感器也称:直放式霍尔电流传感器、直检式霍尔电流传感器等。
如图,开环式霍尔电流传感器由磁芯、霍尔元件和扩大电路构成。磁芯有一开口气隙,霍尔元件放置于气隙出。当原边导体流过电流时,在导体周围发生磁场强度与电流巨细成正比的磁场,磁芯将磁力线集聚至气隙处,霍尔元件输出与气隙处磁感应强度成正比的电压信号,扩大电路将该信号扩大输出,该类传感器一般输出±10V左右的电压信号,也有部分传感器为了增强电磁兼容性,变换为电流信号输出。
闭环式霍尔电流传感器作业原理
闭环式霍尔电流传感器也称:零磁通霍尔电流传感器、零磁通互感器、磁平衡式霍尔电流传感器等。
如图2,闭环式霍尔电流传感器包含磁芯、霍尔元件、扩大电路和副边补偿绕组。与开环式霍尔电流传感器比较,闭环式霍尔电流传感器多了副边补偿绕组,正是副边补偿绕组,将闭环式霍尔电流传感器的功能进行了大起伏提高。
扩大电路承受霍尔元件的输出,并扩大为电流信号提供给副边补偿绕组,副边补偿绕组在磁芯中发生的磁场与原边电流发生的磁场在气隙处巨细持平,方向相反,抵消原边磁场,构成负反馈闭环控制电路。
若副边电流过小,发生的磁场不足以抵消原边磁场,扩大电路将输出更大的电流,反之,扩大电路输出电流减小,然后坚持气隙处的磁场平衡。
若原边电流发生改变,气隙处磁场平衡被损坏,负反馈闭环控制电路同样会调理副边输出电路,使磁场从头到达平衡。
微观上讲,气隙处将一向坚持零磁通,坚持磁平衡,这也是零磁通互感器及磁平衡霍尔电流传感器称号的因由。
闭环式霍尔电流传感器与开环式霍尔电流传感器的首要差异
A、带宽差异:微观上讲,气隙处的磁场一直在零磁通邻近改变,因为磁场改变起伏十分小,改变起伏小,改变的频率能够更快,因而,闭环式霍尔电流传感器具有很快的呼应时刻。实践的闭环式霍尔电流传感器带宽一般能够到达100kHz以上。而开环式霍尔电流传感器的带宽一般较窄,如:LEM公司的HAZ系列开环式霍尔电流传感器的带宽在3kHz左右。
B、精度差异:开环式霍尔电流传感器副边输出与磁芯气隙处的磁感应强度成正比,而磁芯由高导磁资料制造而成,非线性和磁滞效应是一切高导磁资料的固有特色,因而,开环式霍尔电流传感器一般线性度角差,且原边信号在上升和下降进程中副边输出会有不同。开环式霍尔电流传感器精度一般劣于1%。闭环式霍尔电流传感器因为作业在零磁通状况,磁芯的非线性及磁滞效应不对输出形成影响,能够获得较好的线性度和较高的精度。闭环式霍尔电流传感器精度一般可达0.2%。