霍尔效应是指当一个载流子(如电子或空穴)通过一段具有电流的导电材料时,如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中,会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压,其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。 基于霍尔效应的原理,可以制造霍尔元件,如霍尔传感器,用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中,载流子在材料内运动,受磁场力的作用,产生一侧电势高于另一侧的现象,形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器,可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。 霍尔原理的优势在于其非接触式测量和高灵敏度。由于霍尔传感器内部实际上没有电流通过,因此不存在耗损和磨损的问题,具有较长的使用寿命和稳定性。此外,霍尔传感器对于小信号的测量也具有较高的灵敏度。 基于霍尔原理的应用包括磁场测量、电流检测、位置和速度测量等,在自动化、汽车、电子设备等领域都得到广泛应用。平行型磁通门电流传感器的特征为:被测磁场与激励磁场方向平行。电池包电流传感器价格大全
当被测电流为低频交流电时,激磁电路的工作过程要比被测电流为直流电时的情况要更复杂,所以很难求出被测电流的数学表达式。其主要原因在于:当被测电流为交流电流时,每一个激磁电流产生的周期之内磁芯达到正负磁饱和的时间不确定,而是与被测交流的瞬时值大小有关系;尤其是当被测电流为非正弦复杂波形时,更加难以得到被测电流的瞬时测量值。但是,在被测电流频率比激磁频率低得多的情况下,可通过被测电流为直流电时得出的 结论对低频交流电进行分析。由于被测电流信号与激磁电流信号相比变化缓慢得多,这时,可以假设在每个激磁周期T内被测电流的幅值基本保持不变。因此,可以将被测低频交流电当作是持续时间很短的直流电流的叠加。上海LEM电流传感器报价磁通门电流传感器确实具有很强的抗干扰能力。这种抗干扰能力主要归功于它的激励磁场持续振荡的特性。
电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现,然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题,励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿,因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。中国计量科学研究院的张钟华院士,提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法,其方案设计了三铁芯四绕组的零磁通闭环测量结构[。 其中利用磁积分器进行交流谐波信号的检测,利用双铁芯自激振荡磁通门传感器进行直流信号检测,并设计了感应纹波抑制电路,从而对自激振荡磁通门传感器进行了线性度精度的优化。
当被测电流中包含高频交流电时,积分法和时间差法这两种方法无法准确得出结果。那么,就需要选择一种电流测量策略可以测量高频交流电。目前适合测量高频交流的方法主要为罗氏线圈与电流互感器原理。但是由于罗氏线圈所采用的测量探头材料为非磁性材料,因此适用于磁通门原理的磁性材料不适合应用于罗氏线圈原理中。如果采用如本章中介绍的三磁芯式磁通门电流传感器加入新的磁芯来扩大电流传感器的测量频域,无论该磁芯与原磁芯平行或与原磁芯成套环式,由于非磁性材料磁导率很低,被测量电流产生的磁场均会被导磁率高的磁芯吸收,因此这样会影响高频电流的测量。电流互感器适合高频交流电的测量,并且可以选择超微晶材料作为探头磁芯材料,与低频测量时所应用的磁芯材料相符;另外电流互感器初 级线圈以及次级线圈围绕方式与已选探头围绕方式相同。单棒型磁通门传感器的感应绕组与激励绕组为同一组绕组,其被测磁场与激励磁场的方向平行。
分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制成。分流器技术原理简单,在低频率小幅值的交直流电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度,但其测量回路与被测电流没有电气隔离,一般情况 下,被测电流都带有几百伏的电压的,而测量回路一 般为几伏的系统,如果测量回路与被测电流没有电气隔离,极易损坏昂贵的测量回路系统。并且,在测量100A到1000A大幅值的电流时,电阻分流器的发热巨大,温飘问题不可避免,需要安装复杂的散热 系统以保证电阻分流器的正常工作。分流器是一个能够通过较大电流的电阻,一般常用的15A或20A以及35A的电流表都需要分流器。其电阻值一般很小,比如0.05欧,或者更小。分流器一般用于扩大电流量程用的定值低电阻。在科学研究领域,电流测量对于探索物质的电子行为、研究化学反应和生物过程等方面具有重要意义。上海LEM电流传感器现货
尽管分流器被设计为按照精确的比例分配电流,但实际应用中可能会存在一定的误差。电池包电流传感器价格大全
精确的电流检测是保证电源性能及其安全可靠运行的必要条件。目前多种电流检测的方法并存,一般可以分为隔离式和非隔离式两种。非隔离式主要是指分流电阻。电隔离式主要包括霍尔电流传感器(Hall-transducer),罗氏线圈(Rogowski Coil),电流互感器(Current transformer),磁通门传感器(Fluxgate current sensor),巨磁阻传感器(GMR current sensor)等。分流器适用于各种电流的测量,但是在大电流作用下发热严重,导致测量误差,若要满足测量精度,分流器的体积和成本就会增大,因此分流器多应用于允许误差范围较大的场合。电池包电流传感器价格大全