發(fā)布時(shí)間：2022年08月11日                  作者：德國(guó)GMC-I高美測(cè)儀（上海電勵(lì)士）

閉環(huán)霍爾電流傳感器和開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器：

閉環(huán)霍爾電流傳感器性能要優(yōu)于開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器，可以測(cè)量任意波形的電流、主副線圈間絕對(duì)電氣隔離、電氣測(cè)量范圍寬、響應(yīng)時(shí)間短，在交直流測(cè)量中均可應(yīng)用

1、開(kāi)環(huán)霍爾與閉環(huán)霍爾的對(duì)比

☆ 帶寬不同：

氣隙處的磁場(chǎng)始終在零磁通附近變化，由于磁場(chǎng)變化幅度非常小，變化幅度小，變化的頻率可以更快，因此，閉環(huán)式霍爾電流傳感器具有很快的響應(yīng)時(shí)間。實(shí)際的閉環(huán)式霍爾電流傳感器帶寬通常可以達(dá)到100kHz以上。而開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器的帶寬通常較窄，帶寬在3kHz左右。

☆ 精度不同：

開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器副邊輸出與磁芯氣隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，而磁芯由高導(dǎo)磁材料制作而成，非線性和磁滯效應(yīng)是所有高導(dǎo)磁材料的固有特點(diǎn)，因此，開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器一般線性度角差，且原邊信號(hào)在上升和下降過(guò)程中副邊輸出會(huì)有不同。開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器精度通常劣于1%。閉環(huán)式霍爾電流傳感器由于工作在零磁通狀態(tài)，磁芯的非線性及磁滯效應(yīng)不對(duì)輸出造成影響，可以獲得較好的線性度和較高的精度。閉環(huán)式霍爾電流傳感器精度一般可達(dá)0.2%。

☆ 開(kāi)環(huán)霍爾和閉環(huán)霍爾都存在磁飽和問(wèn)題：

開(kāi)環(huán)問(wèn)題表現(xiàn)比較直接，當(dāng)原邊電流過(guò)大時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)了磁化曲線的正常工作范圍，就會(huì)發(fā)生磁飽和；閉環(huán)霍爾在零磁場(chǎng)下工作，但遇到非正常情況也會(huì)出現(xiàn)磁飽和，簡(jiǎn)單說(shuō)當(dāng)副邊線圈未供電或者原邊電流過(guò)大時(shí)，磁飽和會(huì)發(fā)生。

2、霍爾電流檢測(cè)在電動(dòng)汽車(chē)上的具體實(shí)現(xiàn)形式

以一個(gè)文獻(xiàn)上介紹的方案為例，大體說(shuō)明霍爾電流傳感器在電動(dòng)汽車(chē)上的工作過(guò)程。

一個(gè)霍爾電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括：霍爾傳感器，電流采集處理電路，CAN接口電路，MCU最小系統(tǒng)電路組成硬件部分；

通訊協(xié)議部分包括：發(fā)送協(xié)議和動(dòng)態(tài)標(biāo)定協(xié)議；軟件包括上位機(jī)動(dòng)態(tài)標(biāo)定和監(jiān)控程序設(shè)計(jì)； 下位機(jī)動(dòng)態(tài)標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集、發(fā)送程序設(shè)計(jì)。

硬件電路，一方面將12V輸入電源轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的8V電源作為霍爾檢測(cè)信號(hào)的輸入電源；霍爾元件在電池包主回路電流形成磁場(chǎng)的作用下，形成霍爾電壓，輸出到采集電路，由于電壓值比較小，需要放大電路放大以后，將電壓信號(hào)輸送給單片機(jī)輸入端口。經(jīng)過(guò)單片機(jī)運(yùn)算處理，得到電流測(cè)量值；通過(guò)CAN總線模塊，將電流采樣結(jié)果發(fā)送給電池管理系統(tǒng)。