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点,同时克服了它们不足之处(互感仅适用于50Hz工频测量;分流无法进行隔离测量)。霍尔传感器能够同时检测交流和直流,以及瞬态峰值参数,是替代互感和分流的一款新产品。它具备以下特点:
可测任意波形:包括直流、交流以及脉冲波形。
精度高:在工作区域内精度优于1%,适合各种波形测量,而普通互感精度为3%~5%,只适用于50Hz正弦波。
线性好:线性度优于0.5%。
动态性能好:动态响应时间小于7μs,跟踪速度di/dt大于50A/μs,为现代控制系统提供关键基础。
霍尔传感器的工作原理
霍尔电 流传 感 器 根 据 霍 尔 原 理 制 成,有两种工作方式,即磁平衡式和直式。它由原边电路、聚磁环、霍尔器件及其放大电路组成。
3.1 直放式(开环式)
当通过长导线时,将产生一个与所通过导线中的变化成正比关系的大磁场,这个磁场可以通过聚集到磁芯并使得信号输出。这一信号经信号放大后直接输出,一般标定为4V。
3.2 磁平衡式(闭环式)
在磁平衡式中,由主回路产生的一个被测IP在聚磁环上形成一个相对于次级线圈形成一个补偿IPIs,从而使得Haller设备处于零通道状态。在此过程中,当有变化时会破坏这一平衡,导致Haller设备有信号输出,并经过功率放大后立即调整,以恢复原始状态,这是一个动态平衡过程。
霍尔传感器连接方式
只需外接正负直流電源,被測電流量過或接於傳敏子的端子,然后再作簡單連接即可完成主控制電路與副边端子的连接。如果與變送儀配合使用,可經過數位轉換後與計算機或各種儀表進行長距離傳輸。
霍爾電 流傳 感 器 的 應 用 与 电 力 变 频 调 速 系 统 中 的 应 用
6 使用注意事项
使用前应先断开所有供压,然后再依序打开副边供压,再最后打开原边供压。当需要断开时,则应该首先关闭原边供压,再关闭副边供压。此外,还需要注意保持正确安装位置,以确保最好的灵敏度和动态特性。此外,在维护期间,要避免将手指放在任何可能对其造成损害的地方,如输入端口附近,以防止短暂故障或永久损坏设备。