自动化技术|仪器仪表应用：简述霍尔电流传感器

水暖之家讯： 伴随着城市人口和建设规模的扩大，各种用电设备的增多，用电量越来越大，城市的供电设备经常超负荷运转，用电环境变得越来越恶劣，对电源的“考验”越来越严重。据统计，每天，用电设备都要遭受120次左右各种的电源问题的侵扰，电子设备故障的60%来自电源<7>。因此，电源问题的重要性日益凸显出来。原先作为配角，资金投入较少的电源越来越受到厂商和研究人员的重视，电源技术遂发展成为一门崭新的技术。

而今，小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、参数稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐。

霍尔电流传感器原理

在工业、电力、牵引等领域，电压、电流及功率的计量是非常至关重要的。对于电压的计量，低压可以用电压表直接测量，如果测量高压就需要有电压互感器变压后进行测量。那么对于电流的测量交流直流电流很小时，可以用万用表直接串入电路测量，稍大点的(0-7000A以下)电流可以用分流器测量，但是这种方法测量精度低，隔离程度低，电流超过7000A以上时分流器就无法使用了。这里介绍一下测量电流的一种设备电流传感器，电流传感器是电流的一种新型设备，该设备采用霍尔检测原理具有测量精确度高、线性好、隔离程度高、安装更换简便等优点。逐渐取代比较笨重的电流互感器。电流传感器主要有霍尔直测试和霍尔检零式两种原理其中霍尔楂零式精度高但是电路复杂有功耗成本高，霍尔直测式电路简便，成本低安装件结。在此着重介绍一下直测试电流传感器。

一、霍尔电流传感器原理

霍尔元件在聚集磁路中检测到与原边电流成比例关系的磁通量后输出霍尔电压信号，经放大电路放大后输送到仪表显示或计算机采集来直观反 映电流的大小。

二、霍尔元件的电原理

当霍尔元件的垂直方向加上一个磁场B，在原件上加上控制电流I，那么霍尔元件就有一个霍尔电压Uh输出，它们的关系式为Uh=kh·I·B，其中kh为霍尔元件的灵敏度，B为磁场轻度。

霍尔电流传感器的应用

近年来，自动化系统中大量使用大功率晶体管、整流器和可控硅，普遍采用交流变频调速及脉宽调制电路，使得电路中不再只是传统的50周的正弦波，出现了各种不同的波形。对于这类电路，采用传统的测量方法不能反应其真实波形，而且电流、电压检出元件也不适应中高频、高di/dt电流波形的传感和检测。

霍尔效应传感器广泛应用于变频调速装置、逆变装置、UPS电源、通信电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机监测、电网监测等需要隔离检测电流电压的设施中。

霍尔效应传感器，可以测量任意波形的电流和电压。输出端能真实地反映输入端电流或电压的波形参数。针对霍尔效应传感器普遍存在温度漂移大的缺点，采用补偿电路进行控制，有效地减少了温度对测量精度的影响，确保测量准确;具有精度高、安装方便、售价低的特点。

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