儀器儀表應用：簡述霍爾電流傳感器

　　伴隨著城市人口和建設規(guī)模的擴大，各種用電設備的增多，用電量越來越大，城市的供電設備經(jīng)常超負荷運轉(zhuǎn)，用電環(huán)境變得越來越惡劣，對電源的“考驗”越來越嚴重。據(jù)統(tǒng)計，每天，用電設備都要遭受120次左右各種的電源問題的侵擾，電子設備故障的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，電源技術遂發(fā)展成為一門嶄新的技術。 

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

　　霍爾電流傳感器原理 

　　在工業(yè)、電力、牽引等領域，電壓、電流及功率的計量是非常至關重要的。對于電壓的計量，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行測量。那么對于電流的測量交流直流電流很小時，可以用萬用表直接串入電路測量，稍大點的(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以上時分流器就無法使用了。這里介紹一下測量電流的一種設備電流傳感器，電流傳感器是電流的一種新型設備，該設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。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算機采集來直觀反 映電流的大小。 

　　二、霍爾元件的電原理 

　　當霍爾元件的垂直方向加上一個磁場B，在原件上加上控制電流I，那么霍爾元件就有一個霍爾電壓Uh輸出，它們的關系式為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用 

　　近年來，自動化系統(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其真實波形，而且電流、電壓檢出元件也不適應中高頻、高di/dt電流波形的傳感和檢測。 

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