開(kāi)口霍爾傳感器以開(kāi)環(huán)原理的霍爾電流傳感器為中心,即霍爾直探針式,是由砷化鎵霍爾芯片直接感應(yīng)放大得到的模擬信號(hào)。主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的絕緣轉(zhuǎn)換,根據(jù)霍爾效應(yīng)原理轉(zhuǎn)換的信號(hào)可以直接由AD、DSP、PLC、二次儀等各種采集裝置直接采集。
霍爾的靈敏度和其自身的精度沒(méi)有問(wèn)題。難點(diǎn)是開(kāi)口式。
并不是說(shuō)不能保證開(kāi)口式的精度,而是因?yàn)殚_(kāi)口部分是磁芯材料,開(kāi)口導(dǎo)致漏磁通變大,霍爾會(huì)聚能力和抗干的擾能力變小。另外來(lái)自外部的噪聲自不必說(shuō),一個(gè)地磁對(duì)傳感器有很大的影響。
這些問(wèn)題都是客觀存在、無(wú)法解決的,也是開(kāi)口式大廳的缺陷,但這些問(wèn)題在使用方法和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面都有一定的改進(jìn)。
安裝傳感器后,噪聲源、漏磁等的影響比較恒定,實(shí)際上電流傳感器給傳感器帶來(lái)大問(wèn)題的是安裝。
開(kāi)口的再現(xiàn)性是最大的考驗(yàn)。例如,出廠時(shí),關(guān)閉后調(diào)整校正。產(chǎn)品出廠后,客戶在使用中一定要打開(kāi)磁環(huán),用電流再次關(guān)閉。螺絲等緊固件是一樣的,但力等有差異。由于這種傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)了放大處理,因此這種機(jī)械部的再現(xiàn)性引起的誤差也會(huì)加倍。這給傳感器的精度帶來(lái)很大的考驗(yàn)。
既然知道誤差的主要來(lái)源,就有解決方案。方案也很簡(jiǎn)單。它在現(xiàn)場(chǎng)安裝后,shou次使用,進(jìn)行零點(diǎn)的校正。有條件的話也可以進(jìn)行線性校正。
這樣可以保證精度。我們通過(guò)了長(zhǎng)期的大量測(cè)試。電流傳感器的一般開(kāi)口式,加上零點(diǎn)和線性校準(zhǔn)后,可以實(shí)現(xiàn)0.2-0.3%的精度。
如果傳感器在使用中再次或多次接通,只要曾經(jīng)接通過(guò)磁環(huán),在使用前再進(jìn)行一次校準(zhǔn)即可。傳感器精度在客戶使用端出現(xiàn)的蕞顯而易見(jiàn),但這種校準(zhǔn)工作比較麻煩,一般工程師不愿意重復(fù)校準(zhǔn)。
霍爾元件是使用半導(dǎo)體材料的磁電轉(zhuǎn)換元件,輸入端流過(guò)控制電流IC后,磁場(chǎng)b通過(guò)該元件的感磁面時(shí),輸出端出現(xiàn)霍爾電位VH。
霍爾勢(shì)VH的大小與控制電流IC和磁通密度b的積成比例。也就是說(shuō),VH=KHICBsin說(shuō)到霍爾電流傳感器的原理,與霍爾電流傳感器的電流傳感器制作原理是分不開(kāi)的。這是基于安培定律的原理制作的,在通電導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生與電流成比例的磁場(chǎng),霍爾元件用于測(cè)量該磁場(chǎng)。由此,電流的非接觸測(cè)量成為可能,為了通過(guò)測(cè)量霍爾勢(shì)的大小來(lái)間接測(cè)量通電導(dǎo)體電流的大小,電流傳感器經(jīng)過(guò)了電-磁-電的絕緣分離轉(zhuǎn)換。
霍爾電流傳感器是根據(jù)在通電導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生與電流成比例的磁場(chǎng)的安培定律制作的,霍爾元件用于測(cè)量該磁場(chǎng)。由此,可以進(jìn)行電流的非接觸測(cè)量。HCS-BS/BR系列霍爾電流傳感器是霍爾電流傳感器的一種,HCS-BS/BR系列電流傳感器初、二級(jí)之間絕緣,可用于直流、交流、脈沖電流的測(cè)量。