霍尔电流传感器的原理及作用是什么?
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霍尔电流传感器属于电路仪器,采用半导体材料制作,专门用于电路检测,其原理为霍尔效应,在无线传输、有线传输的各种组网条件下作为检测元件,产品特点为功耗极低、工作稳定、灵敏度高,产品包含一个有源模块,这便是工作电源,霍尔电流传感器不存在规定波形、规定频率、响应滞后等弊端,所以得到了更大的发展。
霍尔电流传感器是根据霍尔原理制成的。它有两种工作方式,即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、(次级线圈)和放大电路等组成。
在测量三角波形、脉冲信号、交流信号、直流信号领域当中,霍尔电流传感器都是必备的电子元器件,电压信号和峰值电流微小变化都逃不过传感器,其响应时间最短可达到1us,霍尔电流传感器的精度大于1%,不会对电路频率产生影响,而产品的线性度大于0.2%,非常适合50赫兹的正弦波形。
1、在工业应用中:来自高压三相输电线路电流互感器的二次电流,如分别经三只霍尔电流传感器,按比例转换成毫伏电 压输出,然后再经运算放大器放大及有源滤波,得到符合要求的电压信号,可送微机进行测量或处理。在这里使用霍尔电流传 感器可以很方便地实现了无畸变、无延时的信号转换。
2、在直流自动控制调速系统中的应用:在直流自动控制调速系统中,用霍尔电流电压传感器可以直接代替电流互感器, 不仅动态响应好,还可实现对转子电流的最佳控制以及对晶闸管进行过载保护。
3、在逆变器中的应用:在逆变器中,用霍尔电流传感器可进行接地故障检测、直接侧和交流侧的模拟量传感,以保证逆 变器能安全工作。
4、在不间断电源中的应用:在该应用中,用霍尔电流传感器进行控制,保证逆变电源正常工作。使用霍尔电流传感器1 发出信号并进行反馈,以控制晶闸管的触发角,霍尔电流传感器2发出的信号控制逆变器,霍尔电流传感器3控制浮充电源。 由于其响应速度快,霍尔电流传感器特别适用于计算机中的不间断电源。
5、在电子点焊机中的应用:在电子点焊机电源中,霍尔电流传感器起测量和控制作用。它的快速响应能再现电流、电压 波形,将它们反馈到可控整流器A、B,可控制其输出。用斩波器给直流迭加上一个交流,可更精确地控制电流。用霍尔电流 传感器进行电流检测,既可测量电流的真正瞬时值,又不致引入损耗。
6、用于电车斩波器的控制:电车中的调速是由调整电压实现的。而将霍尔电流传感器和其它元件配合使用,并将传感器 的所有信号输入控制系统,可确保电车正常工作。
它的结构简单,使用方便,在低频小电流测量中,具有非常高的精度和快的响应时间,在大电流测量中,会有很大的误差。因为分流器的材料一般是铜的合金,为了测量准确,导体电阻不宜过小,但大电流会产生大量欧姆热;如果减小导体电阻,又势必增加分流器的尺寸,降低精度,提高生产的成本。一般分流器更适合于偏小的电流测量,许多领域、设备、电路都免不了要使用霍尔电流传感器,例如常见的数控机床,就需要这种微小设备帮助测定电路,在电解电镀行业设备当中也很常见,电焊厂的逆变焊机需要使用霍尔电流传感器,普通办公单位的UPS电源、逆变装置、变频调速装置都需要霍尔电流传感器,在区域电网的监控系统中以及微电脑监测系统当中,霍尔电流传感器都是不可缺少的专用装备,可广泛的测定各种电压电流和信号,随着时间发展,这种产品将应用在更多的生产和生活领域。