閉環(huán)式霍爾電流傳感器和開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器

開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器也稱為直放式霍爾電流傳感器，當(dāng)原始電流IP通過(guò)一根長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)，在環(huán)形磁芯中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)的大小與通過(guò)導(dǎo)線的電流成正比。由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)聚集在磁環(huán)中。輸出電壓由磁環(huán)磁密中的霍爾元件測(cè)量和放大VS原始邊緣電流按比例反映IP。

由于環(huán)狀磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與原邊電流成正比，只要原邊電流足夠大，環(huán)狀磁芯就必須飽和。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

閉環(huán)霍爾電流傳感器也稱為零磁通互感器或磁平衡電流傳感器，原邊緣電流傳感器Ip磁芯中形成的磁場(chǎng)通過(guò)輔助邊緣補(bǔ)償線圈電流形成的磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，從而使霍爾器件處于零磁通的工作狀態(tài)Is原始邊緣電流按比例反映Ip。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器具體的工作過(guò)程是：當(dāng)主電路中的一個(gè)電流通過(guò)時(shí)，磁線上產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)磁芯聚集并感應(yīng)到霍爾器件。形成的信號(hào)導(dǎo)出用于驅(qū)動(dòng)電源管并使其連接，從而獲得補(bǔ)償電流Is。這種電流通過(guò)多匝繞組電阻產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)與測(cè)量電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)正好相反。

因此，原始磁場(chǎng)得到補(bǔ)償，霍爾器件的導(dǎo)出逐漸減少。Ip與匝數(shù)乘積形成的磁場(chǎng)相同，Is不再增加。此時(shí)，霍爾器件具有指示零磁通的效果。此時(shí)，它可以通過(guò)Is來(lái)測(cè)試Ip。當(dāng)Ip當(dāng)變化時(shí)，平衡被損壞，霍爾器件有一個(gè)信號(hào)輸出，即重復(fù)上述過(guò)程以再次達(dá)到平衡。被測(cè)量電流的任何變化都會(huì)破壞這種平衡。一旦磁場(chǎng)不平衡，霍爾器件就會(huì)有一個(gè)信號(hào)導(dǎo)出。功率放大后，相應(yīng)的電流立即流過(guò)次級(jí)繞組，以補(bǔ)償不平衡的磁場(chǎng)。理論上，從磁場(chǎng)失衡到再平衡所需的時(shí)間不到1μs，這是一個(gè)穩(wěn)定平衡的過(guò)程。

所以，從宏觀上看，補(bǔ)償電流安匝數(shù)在任何時(shí)候都等于初級(jí)測(cè)量電流安匝數(shù)。

當(dāng)閉環(huán)霍爾電流傳感器正常工作時(shí)，一次繞組和二次繞組的磁通量相互抵消，實(shí)現(xiàn)磁平衡，磁芯中的特定磁通量為零。然而，這只是一個(gè)理想的情況。對(duì)于實(shí)際傳感器，由電子線路組成的二次繞組的輸出電流容量總是有限的。當(dāng)一次過(guò)載時(shí)，如果二次導(dǎo)出受到限制，則實(shí)際輸出電流小于理論電流，磁平衡被打破。只要一次電流繼續(xù)增加，鐵芯就會(huì)飽和。

無(wú)論是哪種霍爾電流傳感器，磁芯的磁飽和都可能導(dǎo)致剩余磁鐵，霍爾傳感器的導(dǎo)出與磁芯的磁通量有關(guān)。因此，在沒(méi)有輸入的情況下，磁飽和霍爾電流傳感器也會(huì)導(dǎo)出一定的直流信號(hào)。