采用霍爾檢測技術(shù),可以克服互感器這些缺點,能測量從直流到上百千赫茲的各種形狀的交流信號,并且達到原副邊不失真?zhèn)鬟f,同時又能實現(xiàn)主電路回路和電子控制電路的隔離,霍爾傳感器的輸出可直接與單片機接口。
因此霍爾傳感器已廣泛應(yīng)用于微機測控系統(tǒng)及智能儀表中,是替代互感器的新一代產(chǎn)品,在此提出了利用霍爾傳感器對電參量特別是對高電壓,大電流的參數(shù)的測量。
電流的測量采用磁平衡式霍爾電流傳感器,傳感器可測量從直流到100kHz的交流量在自動測控霍爾電流傳感器系統(tǒng)中,常需要測量和顯示有關(guān)電參量,目前大多數(shù)測量系統(tǒng)仍采用變壓器式電壓,電流互感器,由于互感器的非理想性,使得變比和相位測量都存在較大的誤差,常需要采用硬件或軟件的方法補償,從而增加了系統(tǒng)的復雜性。
一個N型半導體薄片,長度為L,寬度為S,厚度為d,在垂直于該半導體薄片平面的方向上,施加磁感應(yīng)強度為B的磁場,若在長度方向通以電流Ic則運動電荷受到洛倫茲力的作用,正負電荷將分別沿垂直于磁場和電流的方向向?qū)w兩端移動,并*在導體兩端霍爾電流傳感器形成一個穩(wěn)定的電動勢UH,這就是霍爾電動勢(或稱之為霍爾電壓),這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。
電流傳感器是一種檢測電流(交流或直流)流量并產(chǎn)生與其成比例的信號的設(shè)備,利用傳感器測量低電流和高電流,以檢測過電流或欠電流狀況,使這些設(shè)備成為提供電氣設(shè)備狀態(tài)信息或保護的理想選擇。
為了在-40°C至125°C的汽車應(yīng)用中固有的溫度范圍內(nèi)保持精度,存在許多挑戰(zhàn),其中包括漂移,此外,在高電流和高溫下,由于傳感器可能無法承受更高的電流浪涌,故障率更容易發(fā)生。
高電流測量尤其成問題,許多電路中使用的電阻器通常無法處理高壓,因此,在此級別進行測量需要專用電流互感器或傳感器,以將電路中的電流幅度降低到可管理的水平。
涉及的兩種電流互感器是分芯和實芯,分芯式電流(開路)變壓器可放置在現(xiàn)有電線附近,不會造成電路中斷,因此,雖然它們通常很昂貴,但它們可以降低整體系統(tǒng)成本,相比之下,實芯電流(閉合)變壓器要求電路重新連接以通過磁芯,但與開放式變壓器相比,它們可以提供極其精確和準確的電流測量,霍爾電流傳感器。 |