霍尔电流传感器性能及物品应用探究其在传感器分类中的地位

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无法满足中高频、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,其优异性能使其成为测量控制电流的重要工具。

霍尔传感器分类及其在物品中的应用

霍尔传感器是根据霍尔效应制成的,它们能够精确地测量任意波形的电流参数,如直流、交流和脉冲波形等。它们具有精度高、线性好、频带宽窄、高响应速度以及不损失被测电路能量等特点,使得它们在各种需要隔离检测大電流或電压的场合中得到广泛应用。

霍尔传感器性能特点

霍尔转换器具备以下优越性能:

可测量任意波形的电流量参。

精度高,线性度优于0.5%。

动态性能好,动态响应时间小于7μs。

过载能力强,可靠性高,有着较大的工作范围(0~±10000A)。

尺寸小,重量轻,便于安装,不会对系统产生额外负担。

霍尔传感器工作原理

霍尔转换器根据霍尔效应设计,它有两种基本工作方式:磁平衡式和直式。在磁平衡式操作下,当主回路有一定大小的被测电流量Ip通过时,在聚磁环处所产生的磁场通过次级线圈Ic再次产生一个相反方向且大小相同或略小于Ip所造成之磁场,从而使得HallerIC与Ic形成互补作用,使HallerIC输出为零,这个过程称为“自适配”或“自动调整”。

连接方式与注意事项

连接过程通常简单,只需外接正负直流供给,被测信号从主回路穿过后经过放大后直接输出。如果用于计算机或仪表,则可通过数字/模拟转换进行数据处理。此外,还需要注意使用顺序,以避免误操作引起安全隐患。

应用实例——逆变焊机中的应用

在逆变焊机中,霍尔转换器可以实现对输入AC交流通断控制,并将其转换为DC直流供给焊枪使用,同时也能够监控焊枪内部温度和压力以保证良好的焊接效果。此外,由于它提供了绝缘隔离,可以有效防止危险当前向滴落到用户手上,从而提高安全性。

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