霍爾開關在電流測量上的應用
在現代工程技術中,往往要測量直流電流,有時直流電流值高達10KA以上,過去,多采用電阻器分流的方法來測量這樣大的電流。這種方法有許多缺點,如分流器結構復雜、笨重、耗電、耗銅等。利用霍爾效應原理測量大電流可以克服上述的一些缺點。霍爾效應大電流計結構簡單、成本低、準確度高,在很大程度上與頻率無關,便于遠距離測量,測量時不需要斷開回路。用霍爾開關測量電流,都是通過霍爾開關檢測通電導線周圍的磁場來實現的。下面介紹幾種用霍爾元器件測量大電流的方法。
導線旁測法
這種方法是一種最簡單的方法,將霍爾開關放在通電導線的附近,給霍爾開關通以恒定電流,用霍爾開關測量被測電流產生的磁場,就可以從元件輸出的霍爾電壓中確定被測電流值。
這種方法雖然結構簡單,但測量精度較差,受外界干擾也大,只適用一些不重要的場合。
導線貫串磁芯法
如果用鐵磁材料做成磁導體的鐵芯,使被測通電導線貫串它的中央,將霍爾開關或霍爾集成傳感器放在磁導體的氣隙中,這樣,可以通過環形鐵芯集中磁力線。當導線中有電流流通時,導線周圍產生磁場,使導磁體鐵芯化成暫時性磁鐵,在環形氣隙中就會形成一個磁場,導體中的電流越大,氣息處的磁感應強度就越大,霍爾元器件輸出的霍爾電壓Vr就越大.于是,我們就可以通過霍爾電壓檢測導線中的電流。這種方法可以提高電流測量的精度。在實際應用中,為了測量的方便,還可以把導磁鐵芯做成鉗式形狀,或非閉合磁路的形狀。
導線旁測法
這種方法是一種最簡單的方法,將霍爾開關放在通電導線的附近,給霍爾開關通以恒定電流,用霍爾開關測量被測電流產生的磁場,就可以從元件輸出的霍爾電壓中確定被測電流值。
這種方法雖然結構簡單,但測量精度較差,受外界干擾也大,只適用一些不重要的場合。
導線貫串磁芯法
如果用鐵磁材料做成磁導體的鐵芯,使被測通電導線貫串它的中央,將霍爾開關或霍爾集成傳感器放在磁導體的氣隙中,這樣,可以通過環形鐵芯集中磁力線。當導線中有電流流通時,導線周圍產生磁場,使導磁體鐵芯化成暫時性磁鐵,在環形氣隙中就會形成一個磁場,導體中的電流越大,氣息處的磁感應強度就越大,霍爾元器件輸出的霍爾電壓Vr就越大.于是,我們就可以通過霍爾電壓檢測導線中的電流。這種方法可以提高電流測量的精度。在實際應用中,為了測量的方便,還可以把導磁鐵芯做成鉗式形狀,或非閉合磁路的形狀。
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