霍爾元件電流測量中的應用

在現(xiàn)代工程技術中，直流電流經(jīng)常被測量。有時直流電流值高達Loka。在過去，電阻分流法常常被用來測量如此大的電流。該方法存在并聯(lián)結構復雜、體積大、功耗大、銅消耗大等缺點。用大電流定位的霍爾效應原理可以克服上述缺點。本發(fā)明具有結構簡單、成本低、精度高等優(yōu)點，在很大程度上與頻率無關，便于長距離測量，在地址測量中不需要斷開電路。通過用霍爾元件檢測帶電導線周圍的磁場，實現(xiàn)了用霍爾元件測量的側電流。在下面，描述了一種測量具有霍爾分量的大電流的方法。

1）逐線法是最簡單的方法。將霍爾元件放在帶電導體附近，給霍爾元件一個恒流，用霍爾元件測量被測電流產(chǎn)生的磁場，可由該元件輸出的霍爾電壓確定被測電流值。如下圖所示。

該方法雖然結構簡單，但精度差，且受外界干擾較大，僅適用于某些重要場合。

2)如果導體由鐵磁材料制成，則測量的帶電導體通過其中心連接，"段爾"元件或集成傳感器置于磁性導體的氣隙中，這樣"段爾"元件或集成傳感器放置在磁性導體的氣隙中。磁力線可通過環(huán)形芯集中。如圖8-34所示。當導體中有電流流動時，導體周圍會產(chǎn)生磁場，將導體的鐵心變成臨時磁鐵，在環(huán)形氣隙中形成磁場。導體中的電流越大，呼吸時的磁感應強度越大，霍爾組件的霍爾電壓Vr輸出越大。所以，我們檢測電線中的的電流可以通過霍爾電壓來進行檢測。該方法提高了電流測量的精準度。在實際應用中。為方便測量，磁芯可制成夾緊式形狀，或非閉合磁路形狀，如下圖所示。

3）磁芯繞制方法如圖所示。它由SL350M霍爾線性集成傳感器和標準環(huán)形磁芯組成。被測帶電導線繞在磁芯上，在氣隙中每轉一安培磁感應強度為0.0056t。當最大磁感應強度為0≤20A時，用導體的9圈繞組可產(chǎn)生0.1T左右的磁感應強度，SL350M的電壓輸出為1.4V。