霍爾傳感器原理及市場分析

【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】霍爾傳感器原理及市場分析伴隨著城市人口和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，各種用電設(shè)備的增多，用電量越來越大，城市的供電設(shè)備經(jīng)常超負(fù)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(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，每天，用電設(shè)備都要遭受120次左右各種的電源問題的侵?jǐn)_，電子設(shè)備故障的60%來自電源。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(shù)遂發(fā)展成為一門嶄新的技術(shù)。

而今，小小的電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來越多的新技術(shù)。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、參數(shù)穩(wěn)壓、線性反應(yīng)穩(wěn)壓、磁放大器技術(shù)、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(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)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(hù)功能和更的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣闊電源設(shè)計者的青睞。

霍爾電流傳感器的工作原理

電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理。（本文下面多以以零磁通閉環(huán)產(chǎn)品原理為例）

當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時，原邊電流IP會產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式：IS*NS=IP*NP

其中，IS—副邊電流；

IP—原邊電流；

NP—原邊線圈匝數(shù)；

NS—副邊線圈匝數(shù)；

NP/NS—匝數(shù)比，一般取NP=1。

提高測量精度的方法

除了安裝接線、即時標(biāo)定校準(zhǔn)、注意傳感器的工作環(huán)境外，通過下述方法還可以提高測量精度：

1、原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心，盡可能不要放偏；

2、原邊導(dǎo)線盡可能完全放滿傳感器內(nèi)孔，不要留有空隙；

3、需要測量的電流應(yīng)接近于傳感器的標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭僅有一個額定值很高的傳感器，而欲測量的電流值又低于額定值很多，為了提高測量精度，可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈，使之接近額定值。例如當(dāng)用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時，為提高精度可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞十圈（一般情況，NP=1；在內(nèi)孔中繞一圈，NP=2；……；繞九圈，NP=10，則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等，從而可提高精度）；

4、當(dāng)欲測量的電流值為IPN/10的時，在25℃仍然可以有較高的精度。

傳感器的抗干擾性

（1）電磁場

霍爾效應(yīng)電流傳感器，利用了原邊導(dǎo)線的電磁場原理。因此以下因素直接影響傳感器是否受外部電磁場干擾。

（2）傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；

（3）外部導(dǎo)線與傳感器的距離、外部導(dǎo)線的形狀、位置和傳感器內(nèi)霍爾電極的位置；

（4）安裝傳感器所使用的材料有無磁性；

（5）所使用的電流傳感器是否屏蔽；

電源技術(shù)發(fā)展到今天，已融合了電子、功率集成、自動控制、材料、傳感、計算機、電磁兼容、熱工等諸多技術(shù)領(lǐng)域的精華，我們有理由相信，在21世紀(jì)的電源技術(shù)中，傳感器也將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，所以對電流傳感器的應(yīng)用和設(shè)計開發(fā)，傳感器工作者應(yīng)該給予足夠重視。

霍爾電流傳感器因其型號多，量程寬（電流5~10000A；電壓5~5000V）、高精度、靈敏度高、線性度好、規(guī)范、易安裝、抗干擾能力強、質(zhì)量可靠、平均無故障時間MTBF長等優(yōu)點，在各個領(lǐng)域特