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霍爾電流傳感器如何測量電流與磁場強度正比例關系

  原邊導線應放置于傳感器內孔中心,盡可能不要放偏,原邊導線盡可能完全放滿傳感器內孔,不要留有空隙,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,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。

  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,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。

  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,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。

  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。

  電流通過導體產生磁場,霍爾傳感器貼近導體檢測其磁場強度,通過磁場強度計算電流。

  閉環霍爾電流傳感器性能要優于開環霍爾電流傳感器,可以測量任意波形的電流,主副線圈間絕對電氣隔離,電氣測量范圍寬,響應時間短,在交直流測量中均可應用。

  根據霍爾電壓與磁場強度的正比例關系,設計裝置,提供恒定的控制電流,那么霍爾電流的大小就只收到磁場強度一個因素的影響,進而霍爾電壓的變化可以反應磁場強度的變化,而磁場是由相應電流產生的,與電流具有明確的聯動關系,這就是利用霍爾元件測量電流強度的基本原理。

  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。

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