直檢式霍爾電流傳感器又叫開環(huán)式霍爾電流傳感器,直放式霍爾電流傳感器。
當在一根長導線中通以電流時,在導線的周圍會有磁場產生,該磁場的大小與通過導線的電流成正比,利用薄半導體片的霍爾效應,測量霍爾器件感應生成的電壓信號,經過放大器放大霍爾電壓后,可以直接測量霍爾電壓,直檢式霍爾電流傳感器的優(yōu)點是電路簡單,成本較低,能量效率高,檢測范圍廣及電耗低等,缺點是精度,線性度較差,響應速度較慢,且溫漂較大。
磁平衡式霍爾電流傳感器,又叫閉環(huán)霍爾電流傳感器,零磁通霍爾電流傳感器,零磁通互感器。
磁平衡式霍爾電流傳感器是依據磁場平衡原理工作的,原邊電流在聚磁環(huán)處所產生的磁場,使得霍爾元件上產生電壓偏差,電壓信號傳遞給放大器后,經過放大的電流信號輸送給次級線圈(下圖中紅色繞組),在次級線圈上感應出的電流所產生的磁場,方向與原邊磁場相反,經過反復調整放大器輸出電壓,原邊產生的磁場與次級線圈產生的磁場在氣隙處互相抵消,從而使得半導體薄片處于零磁通的環(huán)境中,達到這種平衡狀態(tài)以后,檢測放大器輸出電流,推算得到原邊回路電流值,磁平衡式霍爾電流傳感器的優(yōu)點是精度高,響應時間快,溫漂小,線性度好及抗干擾能力強,缺點是測量范圍較固定,成本,能耗較高。
傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,以理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值,傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度,在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實際上,任何傳感器都不能保證線性,其線性度也是相對的,當所要求測量精度比較低時,在一定的范圍內,可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會給測量帶來很大的方便。
傳感器使用一段時間后,其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性,影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結構外,主要是傳感器的使用環(huán)境,因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器須要有較強的環(huán)境適應能力。
在選擇傳感器之前,應對其使用環(huán)境進行調查,并根據具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當的措施,減小環(huán)境的影響。 |