進相器配件兆復(fù)安MHE系列進相器*霍爾電流傳感器

一.概述

霍爾電流傳感器可以分為很多種，如果按照原理可以分為開環(huán)霍爾電流傳感器（Open Loop Hall Effect）和閉環(huán)霍爾電流傳感器(Close Loop Hall Effect)?；陂_環(huán)原理的電流傳感器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，過載能力強，體積較小，但也有很多缺點，如溫度影響大，精度低，反應(yīng)時間不夠快，頻帶寬度窄等。而閉環(huán)霍爾電流傳感器等特點是精度高，響應(yīng)快，頻帶寬，但同時也有缺點，即過載能力差，體積較大，工藝比較復(fù)雜，同時價格也偏高。

1、原理圖如下：

                                          開環(huán)原理霍爾電流傳感器示意圖

                                           閉環(huán)原理霍爾電流傳感器示意圖

二、 霍爾電流傳感器的工作原理 

霍爾電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理。

2.1   電流傳感器的輸出信號

當原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時， 原邊電流IP會產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式：   IS*NS= IP*NP。 其中，IS—副邊電流；IP—原邊電流；NP—原邊線圈匝 數(shù)；NS—副邊圈匝數(shù)；NP / NS—匝數(shù)比，一般取NP=1。

電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS， 它與輸入信號 （原邊電流IP）成正比，IS 一般小，只有10~400mA。如果輸出電流經(jīng)過測量電阻RM，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。

2.2   電流傳感器供電電壓VA

VA指電流傳感器的供電電壓， 它必須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低。另外，傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負極

供電電壓 VA-。要注意單相供電的傳感器，其供電電壓 VAmin是雙相供電電壓VAmin 的2倍， 所以其測量范圍要高于雙相供電的傳感器。

2.3   測量范圍Ipmax

測量范圍指電流傳感器可測量的電流值，測量范圍一般高于標準額定值I 。

霍爾電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理。它有兩種工作方式，即磁平衡式和直式?；魻栯娏鱾鞲衅饕话阌稍呺娐?、聚磁環(huán)、霍爾器件、（次級線圈）和放大電路等組成。 

直放式電流傳感器（開環(huán)式）：當電流通過一根長導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，它可以通過磁芯感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經(jīng)信號放大器放大后  直接輸出，一般的額定輸出標定為4V。 

磁平衡式電流傳感器（閉環(huán)式）：磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器，即主回路被測電流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，從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。當原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時，原邊電流IP會產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式： IS* NS= IP*NP。（其中，IS—副邊電流；IP—原邊電流；NP—原邊線圈匝數(shù)；NS—副邊線圈匝數(shù)；NP/NS—匝數(shù)比，一般取NP=1。） 

磁平衡式電流傳感器的具體工作過程為：當主回路有一電流通過時，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被聚磁環(huán)并感應(yīng)到霍爾器件上， 所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應(yīng)的功率管并使其導(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。當與Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時，Is不再增加，這時的霍爾器件起指示零磁通的作用 ，此時可以通過Is來平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。 

一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態(tài)平衡的過程。

三、 霍爾電流傳感器型號說明

四、 霍爾電流傳感器外形尺寸

1、MHE1-400-40外形尺寸

2、MHE2-600-50外形尺寸

3、MHE3-800（1000）-60外形尺寸

4、MHE4-1500-80外形尺寸

 

5、MHE5-2000-100外形尺寸