霍尔电流传感器的应用（外文翻译） ㊣ 精品文档 值得下载

计，每天，用电设备都要遭受次左右各种的电源问题的侵扰，电子设备故障的来自电源。

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。

二电流传感器的工作原理电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应原理。

本文下面多以以零磁通闭环产品原理为例当原边导线经过电流传感器时，原边电流会产生磁力线，原边磁力线集中在磁芯气隙周围，内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的，大小仅为几毫伏的感应电压，通过后续电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流，并存在以下关系式其中，副边电流原边电流原边线圈匝数副边线圈匝数匝数比，般取。

电流传感器的输出信号是副边电流，它与输入信号原边电流成正比，般很小，只有。

如果输出电流经过测量电阻，则可以得到个与原边电流成正比的大小为几伏的电压输出信号。

传感器供电电压指电流传感器的供电电压，它必须在传感器所规定的范围内。

超过此范围，传感器不能正常工作或可靠性降低，另外，传感器的供电电压又分为正极供电电压和负极供电电压。

要注意单相供电的传感器，其供电电压是双相供电电压的倍，所以其测量范围要相供高于双电的传感器。

测量范围测量范围指电流传感器可测量的最大电流值，测量范围般高于标准额定值。

三电流传感器主要特性参数标准额定值和额定输出电流指电流传感器所能测试的标准额定值，用有效值表示。

，的大小与传感器产品的型号有关。

指电流传感器额定输出电流，般为，当然根据些型号具体可能会有所不同。

偏移电流偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。

电流传感器在生产时，在，时的情况下，偏移电流已调至最小，但传感器在离开生产线时，都会产生定大小的偏移电流。

产品技术文档中提到的精度已考虑了偏移电流增加的影响。

线性度线性度决定了传感器输出信号副边电流与输入信号原边电流在测量范围内成正比的程度，南京中旭电子科技有限公司的电流传感器线性度要优于温度漂移偏移电流是在时计算出来的，当霍尔电极周边环境温度变化时，会产生变化。

因此，考虑偏移电流的最大变化是很重要的，其中，是指电流传感器性能表中的温度漂移值。

过载电流传感器的过载能力是指发生电流过载时，在测量范围之外，原边电流仍会增加，而且过载电流的持续时间可能很短，而过载值有可能超过传感器的允许值，过载电流值传感器般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。

精度霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流。

在时，传感器测量精度与原边电流有定影响，同时评定传感器精度时还必须考虑偏移电流线性度所以当我们选用。

的测量电阻时，在传感器满额度测量时，其输出电流信号为。

，测量电压为给定供电电压和测量电阻，计算欲测量的峰值电流假设供电电压，测量电阻，则而，则最大输出副边电流。

原边峰值电流这说明，在上述条件下，传感器所能测量的最大电流即原边峰值电流为。

如果原边电流大于此值，传感器虽测量不出来，但传感器不会被损坏。

测量电阻负载电阻能影响传感器的测量范围。

测量电阻对传感器测量范围也存在影响，所以我们需要精心选择测量电阻。

用下式可计算出测量电阻其中，扣除误差后的最小供电电压传感器内部晶体管的电压降传感器副边线圈的电阻原边电流为最大值时的副边电流值。

另外我们可以通过下式确认所选传感器的稳定性。

如果不符合上式，则会造成传感器的不稳定。

旦出现这种情况，我们可以有以下三种方法克服更换电压更大的供电电源减小测量电阻的值将传感器更换成较小的传感器。

例如，种型号的电流传感器，其标准额定电流，匝数比，值为。

，副边电阻，测量电阻，用电源单极性供电。

则单极性供电是双极性供电的倍，而。

通过以上检验，可知这种传感器在此条件下测量能保证稳定性。

它所能测量的原边电流的最大值即测量范围九结束语在城市用电设备增多，农村供电设备老化欠修的情况下，城乡各地经常会出现电压不稳电路短路过流等现象，结果造成人民生活不便和仪器损毁。

在电源技术中使用传感检测功能可以使电源设备更加小型化智能化和安全可靠。

电源技术发展到今天，已融合了电子功率集成自动控制材料传感计算机电磁兼容热工等诸多技术领域的精华，我们有理由相信，在世纪的电源技术中，传感器也将发挥着至关重要的作用，所以对电流传感器的应用和设计开发，传感器工作者应该给予足够重视。

霍尔电流传感器因其型号多，量程宽电流电压高精度灵敏度高线性度好规范易安装抗干扰能力强质量可靠平均无故障时间长等优点，在各个领域特别是在机车牵引和工业应用领域中值得用户信赖。

度漂移的影响。

四传感器型号结构和安装方法传感器产品标签般由传感器产品型号和生产日期两部分构成。

传感器产品型号用于标明传感器的型号额定测量值工作电源及接线指示，传感器生产日期则是由位数字构成，表明传感器的生产年月份批次月中的第几批产品。

传感器产品很多，每种传感器的外形结构尺寸大小等都有所不同，下面介绍几种典型的外形结构及安装接线方法。

电流传感器电流传感器种量程很小的传感器，所能测量的额定电流为，原边管脚的不同接法可确定额定测量电流为多少，参见说明书。

带线电流传感器如常规电流传感器样，般传感器都有正极负极测量端及地四个管脚，但带线电流传感器则没有此四个管脚，而是有红黑黄绿三根引线，分别对应于正极负极测量端及地。

同时在大多传感器中有内孔，测量原边电流时要将导线穿过该内孔。

孔径大小与产品型号测量电流大小有着必然的关系。

不管是什么型号的电流传感器，安装时管脚的接线应根据说明书所注情况进行相应连线。

在测量交流电时，必须强制使用双极性供电电源。

即传感器的正极接供电电源端，负极接电源的端，这种接法叫双极性供电电源。

同时测量端通过电阻接电源端单指零磁通式。

在测量直流电流时，可使用单极性或单相供电电源，即将正极或负极与端短接，从而形成只有个电极相接的情况。

另外，安装时必须全面考虑产品的用途型号量程范围安装环境等。

比如传感器应尽量安装在利于散热的场合。

五提高测量精度的方法除了安装接线即时标定校准注意传感器的工作环境外，通过下述方法还可以提高测量精度原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值，不要相差太大。

如条件所限，手头仅有个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。

例如当用额定值的传感器去测量的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈般情况在内孔中绕圈，绕九圈则与传感器的额定值相等，从而可提高精度当欲测量的电流值为的时，在仍然可以有较高的精度。

六传感器的抗干扰性电磁场霍尔效应电流传感器，利用了原边导线的电磁场原理。

因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。

传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化外部导线与传感器的距离外部导线的形状位置和传感器内霍尔电极的位置安装传感器所使用的材料有无磁性所使用的电流传感器是否屏蔽为了尽量减小外部电磁场的干扰，最好按上述要求安装传感器。

七传感器标定偏移电流偏移电流必须在环境温度的条件下进行校准，双极性供电接线，且测量电压必须满足精度在环境温度传感器双极性供电为实际测量电阻的条件下进行测量。

保护性测试传感器在测量电路短路测量电路开路供电电源开路原边电流过载电源意外倒置的条件下都可受到保护。

对上述各项测试举例如下测量电路短路此项测试必须在环境温度传感器双向供电为实际应用中的电阻条件下进行，输出与地接开关，开关应在分钟之内合上和打开。

测量电路开路此项测试条件为环境温度传感器双向供电是实际应用中的电阻条件下进行，输出与电阻接开关，开关应在分钟之内完成闭合打开切换动作。

电源意外倒置测试为防止电源意外倒置而使传感器损坏，在电路中专门加装了保护二极管，此项测试可使用万用表测试二极管两端，测试应在环境温度