儀器儀表應(yīng)用：簡述霍爾電流傳感器

　　伴隨著城市人口和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，各種用電設(shè)備的增多，用電量越來越大，城市的供電設(shè)備經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，用電環(huán)境變得越來越惡劣，對電源的“考驗(yàn)”越來越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天，用電設(shè)備都要遭受120次左右各種的電源問題的侵?jǐn)_，電子設(shè)備故障的60%來自電源<7>。因此，電源問題的重要性日益凸顯出來。原先作為配角，資金投入較少的電源越來越受到廠商和研究人員的重視，電源技術(shù)遂發(fā)展成為一門嶄新的技術(shù)。 

　　而今，小小的電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來越多的新技術(shù)。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、參數(shù)穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁放大器技術(shù)、數(shù)控調(diào)壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。實(shí)際需求直接推動(dòng)電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動(dòng)檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時(shí)具有自動(dòng)保護(hù)功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運(yùn)而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。 

　　霍爾電流傳感器原理 

　　在工業(yè)、電力、牽引等領(lǐng)域，電壓、電流及功率的計(jì)量是非常至關(guān)重要的。對于電壓的計(jì)量，低壓可以用電壓表直接測量，如果測量高壓就需要有電壓互感器變壓后進(jìn)行測量。那么對于電流的測量交流直流電流很小時(shí)，可以用萬用表直接串入電路測量，稍大點(diǎn)的(0-7000A以下)電流可以用分流器測量，但是這種方法測量精度低，隔離程度低，電流超過7000A以上時(shí)分流器就無法使用了。這里介紹一下測量電流的一種設(shè)備電流傳感器，電流傳感器是電流的一種新型設(shè)備，該設(shè)備采用霍爾檢測原理具有測量精確度高、線性好、隔離程度高、安裝更換簡便等優(yōu)點(diǎn)。逐漸取代比較笨重的電流互感器。電流傳感器主要有霍爾直測試和霍爾檢零式兩種原理其中霍爾楂零式精度高但是電路復(fù)雜有功耗成本高，霍爾直測式電路簡便，成本低安裝件結(jié)。在此著重介紹一下直測試電流傳感器。 

　　一、霍爾電流傳感器原理 

　　霍爾元件在聚集磁路中檢測到與原邊電流成比例關(guān)系的磁通量后輸出霍爾電壓信號，經(jīng)放大電路放大后輸送到儀表顯示或計(jì)算機(jī)采集來直觀反 映電流的大小。 

　　二、霍爾元件的電原理 

　　當(dāng)霍爾元件的垂直方向加上一個(gè)磁場B，在原件上加上控制電流I，那么霍爾元件就有一個(gè)霍爾電壓Uh輸出，它們的關(guān)系式為Uh=kh·I·B，其中kh為霍爾元件的靈敏度，B為磁場輕度。 

　　霍爾電流傳感器的應(yīng)用 

　　近年來，自動(dòng)化系統(tǒng)中大量使用大功率晶體管、整流器和可控硅，普遍采用交流變頻調(diào)速及脈寬調(diào)制電路，使得電路中不再只是傳統(tǒng)的50周的正弦波，出現(xiàn)了各種不同的波形。對于這類電路，采用傳統(tǒng)的測量方法不能反應(yīng)其真實(shí)波形，而且電流、電壓檢出元件也不適應(yīng)中高頻、高di/dt電流波形的傳感和檢測。 

　　霍爾效應(yīng)傳感器廣泛應(yīng)用于變頻調(diào)速裝置、逆變裝置、UPS電源、通信電源、電焊機(jī)、電力機(jī)車、變電站、數(shù)控機(jī)床、電解電鍍、微機(jī)監(jiān)測、電網(wǎng)監(jiān)測等需要隔離檢測電流電壓的設(shè)施中。