导语:近年来,新一代功率半导体器件迅猛发展,广泛应用于电力电子、交流变频调速、逆变装置及开关电源等领域。原有的电流检测元件已难以满足中高频、高di/dt电流波形的传递和检测需求。霍尔电流传感器作为新一代工业用传感器,其精度高、线性好、频带宽广、高响应速度和强过载能力,使其成为广泛应用的新型高性能电气检测元件。
霍尔传感器的性能特点
霍尔电流传感器具有优异的性能,是一种先进的隔离主回路与控制回路的检测元件,它综合了互感器和分流器优势,同时克服了它们不足之处。它可以测量任意波形的电流参数,如直流、交流和脉冲波形,并且能对瞬态峰值进行准确测量。霍尔电流传感器具备以下特点:
可测量任意波形。
精度高,适合任何波形。
线性度优于0.5%。
动态性能好,响应时间小于7μs,跟踪速度di/dt大于50A/μs。
可在0~20kHz频率范围内工作。
过载能力强,测量范围大(0~±10000A)。
可靠性高,大容量使用寿命超过5×10000小时。
霍尔传感器工作原理
霍尔效应是根据微观物理现象产生的一种效应,即在外部磁场作用下,不同方向移动时会产生不同的输出信号。在霍尔转换过程中,由于被测对象或环境中的变化而引起磁场变化,从而导致转换设备上的Hole数目发生改变,最终通过放大后的信号输出。
霍尔传感器类型
3.1 直接式(开环)操作方式
当一个包含有正弦或扰动振荡成分的事物周围形成了一个磁场,这个磁场将由聚集环集中并反射到某些固定的方向上,这样就能够影响到该系统的一个输入端,而不影响其他端。这是一种简单直接无需额外复杂处理就可以实现功能的手段。
3.2 磁平衡式(闭环)操作方式
这种方法利用的是主回路所产生的一系列单向运动或者旋转来创造出一个均匀分布且大小恒定的局部静止相位,在这个相位里面的每个位置都有相同数量但朝向相反方向移动的事物,然后这些事物再次被聚集起来使得整个系统保持平衡状态从而达到最大的稳定性的效果。
使用注意事项
在使用霍尔传感仪时需要注意以下几点:
(1)首先要接通副边供给,然后才可以连接原边供给,以免因误操作造成设备损坏或无法正常运行。(2)为了获得最佳动态特性以及灵敏度,最好采用单根导线充填模块孔径。(3)用户还应该根据实际情况选择合适尺寸规格及安装位置以保证最大限度地发挥其性能。此外,还要遵循生产商提供的一般安全指南,以及所有相关法律法规要求,以确保人员安全及设备长期可靠运行。