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霍爾電流傳感器相差的說明及使用原理

閱讀:71發(fā)布時間:2025-3-14

  可能是大家喜歡了使用互感器來測量交流信號,因此很多人認(rèn)為在測量交流信號的情況下,使用互感器和傳感器一樣的,使用互感器性價比更高一些。

  1,測量交流用互感器,輸出比較大,一般都是電流,而且測量范圍很寬,看似很好,實際使用中,其實存在一個問題,就是如果直接采集交流的MCU是無法采集的,因為輸出電流太大,盡管可能有轉(zhuǎn)換電阻,但是輸出電壓的峰值依然很大,這樣對后級的MCU就形成了威脅,比如5V的,3.3V的單片機,DSP之類,霍爾電流傳感器如果前端不加保護性的跟隨,是無法使用的,峰值的高電勢經(jīng)常會造成MCU的損毀,但是對于繼電器類的動作元件,互感器的優(yōu)勢就相當(dāng)明顯了,輸出大,驅(qū)動能力就大,電路會大大簡化,但是如果是霍爾電流傳感器,可能需要比較器,單片機來控制繼電器的工作,必須外加CPU控制,但是霍爾的電流傳感器也有自己的性能,雖然是有源的,但是是和電源形成回路的,輸出就是微電的精度很高的小功率電壓,電流信號,在輸出端,也正因為和電源是回路,理論上只能小霍爾電流傳感器于等于電源電壓,一般情況下,不會過多考慮峰值的高電勢造成的數(shù)字電路損毀,即使加保護,也是可以量化的保護,模擬電路很好處理。

  2,互感器很簡單,就是磁芯,線圈,一次二次也是隔離的,隔離等級也很高,但是由于工作原理的問題,就會產(chǎn)生相差,一般的互感器規(guī)格書,都會特別標(biāo)注相位差的度數(shù),以便于MCU采集時候的相位補償,而霍爾的電流傳感器,是靠霍爾芯片(硅基,砷化鎵等材質(zhì))感應(yīng)放大的信號,初次級幾乎是同步的,這也是霍爾的優(yōu)勢,副邊能夠還原原邊的波形,響應(yīng)時間足夠的快。

  磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器,即原邊電流Ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個次級線圈電流所產(chǎn)生的磁場進行補償。

  當(dāng)主回路有一電流通過時,在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上,所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動功率管并使其導(dǎo)通,從而獲得一個補償電流Is,這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場,該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反,因而補償了原來的磁場,使霍爾器件的輸出逐漸減小,霍爾電流傳感器。


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