安科瑞 王晶淼/司紅霞

一、引言

小小的電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來(lái)越多的新技術(shù)。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁放大器技術(shù)、數(shù)控調(diào)壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。實(shí)際需求直接推動(dòng)電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動(dòng)檢測(cè)和顯示電流，并在過(guò)流、過(guò)壓等危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)具有自動(dòng)保護(hù)功能和智能控制，具有傳感檢測(cè)、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢(shì)，檢測(cè)電流或電壓的傳感器應(yīng)運(yùn)而生并在我國(guó)逐漸受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。

二 、電流傳感器原理是什么

電流傳感器，英文名稱為current sensor，也被叫做磁傳感器，是利用霍爾磁平衡原理來(lái)完成被測(cè)電流信息的感應(yīng)并將其輸出為所需形式信息的一種檢測(cè)裝置，具有靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，現(xiàn)已在智能電網(wǎng)、家用電器、電腦硬盤等生活品上都得到了廣泛的應(yīng)用。

三 、電流傳感器有哪些分類

電流傳感器根據(jù)不同的分類形式具有不同的分類方法，其根據(jù)工作原理的不同可分為電子式電流互感器、電磁式電流互感器和分流器，其中電子式電流互感器包括變頻功率傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器、霍爾電流傳感器等，較電磁式電流傳感器而言具有更寬的傳輸頻帶、更小的尺寸、更輕的重量、更小的二次負(fù)荷容量等，逐步占據(jù)電流傳感器的大部分市場(chǎng)。接下來(lái)我們就以經(jīng)典的霍爾電流傳感器為例來(lái)講述電流傳感器原理。

四 、霍爾電流傳感器

比較有名的霍爾電流傳感器基于霍爾效應(yīng)，利用霍爾磁平衡原理來(lái)對(duì)各種類型的電流實(shí)現(xiàn)測(cè)量，首先在霍爾元件的控制電流端輸入被測(cè)電流，其次在霍爾元件平面的法線方向施加磁場(chǎng)(強(qiáng)度為B)，然后便會(huì)在霍爾元件的輸出端產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)，稱為霍爾電勢(shì)(方向垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向)，該電勢(shì)的波形與輸入電流一致，因此可以快速地反映出被測(cè)電流的變化情況。

五、安科瑞霍爾電流傳感器的介紹

1、概述

開口式霍爾電流傳感器整體由外殼、鐵芯、采樣線路板及固定樹脂構(gòu)成，具有耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、環(huán)保等特點(diǎn)；線路板與外部接線采用綠色可插拔端子，現(xiàn)場(chǎng)接線方便。

開口式霍爾電流傳感器是在傳統(tǒng)的開環(huán)霍爾電流傳感器的基礎(chǔ)上加以改造，根據(jù)霍爾效應(yīng)和電磁感應(yīng)原理，原邊電流IP產(chǎn)生的磁場(chǎng)，通過(guò)磁芯聚磁后，用霍爾感應(yīng)芯片在磁芯氣隙處感應(yīng)原邊電流IP的大小和方向?；魻柛袘?yīng)芯片的輸出電壓，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路，使傳感器的輸出可以反映被測(cè)電流的大小。為了提高霍爾開環(huán)傳感器的性能，通常使用硅鋼或者坡莫合金作為磁芯的材料。

開口式霍爾傳感器原理圖

2、 應(yīng)用實(shí)例

某鐵路機(jī)車改造項(xiàng)目，改造要求在不能拆卸母排前提下接入傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)母排直流電流，此種情況只能采用開口式霍爾電流傳感器，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便。

現(xiàn)場(chǎng)安裝如下圖所示，如果現(xiàn)場(chǎng)可斷電安裝，可在銅排上按傳感器間距要求開兩個(gè)對(duì)應(yīng)螺紋孔，將傳感器通過(guò)后側(cè)的安裝固定孔固定在母排螺紋孔上，完成傳感器的安裝；如現(xiàn)場(chǎng)要求不斷電安裝，可采用配套橡膠墊塊內(nèi)嵌于外殼與銅排之間固定，確保傳感器能在振動(dòng)條件下也能可靠工作，整個(gè)安裝過(guò)程比較快速簡(jiǎn)單。

某鐵路機(jī)車改造項(xiàng)目安裝圖

3、開口式霍爾電流傳感器

開口式霍爾電流傳感器相較于閉口霍爾電流傳感器，與傳統(tǒng)單鐵芯、單霍爾芯片的設(shè)計(jì)不同，為了設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)，將鐵芯分離對(duì)稱安裝，硬件采用雙霍爾芯片并聯(lián)互補(bǔ)差分輸入，具有性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)磁率高等特點(diǎn)，線路板與外部接線采用綠色可插拔端子，現(xiàn)場(chǎng)接線方便。

AHKC系列開口式霍爾電流傳感器

六、總結(jié)

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。隨著科技的飛速發(fā)展，傳感器的研發(fā)技術(shù)也在與日俱增發(fā)展著。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域主要是涉及到機(jī)械制造，汽車電子產(chǎn)業(yè)，通信技術(shù)，消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

審核編輯：湯梓紅