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電流傳感器已廣泛應(yīng)用于各類應(yīng)用中，從太陽(yáng)能逆變器和電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備、服務(wù)器和電信應(yīng)用、電源和家用電器直至電動(dòng)車和混合動(dòng)力車都能看到電流傳感器的蹤影。由于對(duì)能效、更高的能量轉(zhuǎn)換效率、電動(dòng)交通和智能電網(wǎng)的要求日益增長(zhǎng)，對(duì)電流傳感器的需求也隨之增加。
在所有此類應(yīng)用領(lǐng)域中，傳感器除了要達(dá)到高精度和在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)確保可靠運(yùn)行的要求之外，還需達(dá)到尺寸小、功耗低、靈活性高及性價(jià)比高的要求。
在不同的測(cè)量應(yīng)用中，除了需要在特定的時(shí)刻檢測(cè)電流以外，還對(duì)測(cè)量精度(絕對(duì)精度以及整個(gè)生命周期內(nèi)的精度)、外部干擾抑制、防修改、量程、功耗、帶寬、尺寸及成本等有不同的要求，因此存在測(cè)量電流的不同方法。
基于磁場(chǎng)的傳感器可分為開環(huán)配置型和閉環(huán)配置型兩種。對(duì)于開環(huán)傳感器，初級(jí)電流在環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)進(jìn)而由霍爾傳感器轉(zhuǎn)換為測(cè)量電壓。同時(shí)，初級(jí)電流產(chǎn)生的磁通量集中在磁路內(nèi)。對(duì)于閉環(huán)傳感器，初級(jí)電流產(chǎn)生的磁通量在次級(jí)繞組的幫助下達(dá)到平衡，在這一過(guò)程中使用了具有相關(guān)電子器件的霍爾傳感器。由于存在鐵芯損耗、飽和與遲滯現(xiàn)象以及長(zhǎng)時(shí)間漂移，以上兩種方法均有局限性。與傳統(tǒng)帶磁芯的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)相比，霍爾電流傳感器顯著提升了測(cè)量精度(圖1)。其精度最大為1%(0h)，在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)為1.6%。
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