發(fā)布時間：2022年11月07日                     作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵士）

閉環(huán)式霍爾電流傳感器和開環(huán)式霍爾電流傳感器

開環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

開環(huán)式霍爾電流傳感器也稱為直放式霍爾電流傳感器，當(dāng)原始電流IP通過一根長導(dǎo)線時，在環(huán)形磁芯中產(chǎn)生一個磁場。該磁場的大小與通過導(dǎo)線的電流成正比。由此產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)中。輸出電壓由磁環(huán)磁密中的霍爾元件測量和放大VS原始邊緣電流按比例反映IP。

由于環(huán)狀磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與原邊電流成正比，只要原邊電流足夠大，環(huán)狀磁芯就必須飽和。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器是什么：

閉環(huán)霍爾電流傳感器也稱為零磁通互感器或磁平衡電流傳感器，原邊緣電流傳感器Ip磁芯中形成的磁場通過輔助邊緣補(bǔ)償線圈電流形成的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，從而使霍爾器件處于零磁通的工作狀態(tài)Is原始邊緣電流按比例反映Ip。

閉環(huán)式霍爾電流傳感器具體的工作過程是：當(dāng)主電路中的一個電流通過時，磁線上產(chǎn)生的磁場通過磁芯聚集并感應(yīng)到霍爾器件。形成的信號導(dǎo)出用于驅(qū)動電源管并使其連接，從而獲得補(bǔ)償電流Is。這種電流通過多匝繞組電阻產(chǎn)生磁場。磁場與測量電流產(chǎn)生的磁場正好相反。

因此，原始磁場得到補(bǔ)償，霍爾器件的導(dǎo)出逐漸減少。Ip與匝數(shù)乘積形成的磁場相同，Is不再增加。此時，霍爾器件具有指示零磁通的效果。此時，它可以通過Is來測試Ip。當(dāng)Ip當(dāng)變化時，平衡被損壞，霍爾器件有一個信號輸出，即重復(fù)上述過程以再次達(dá)到平衡。被測量電流的任何變化都會破壞這種平衡。一旦磁場不平衡，霍爾器件就會有一個信號導(dǎo)出。功率放大后，相應(yīng)的電流立即流過次級繞組，以補(bǔ)償不平衡的磁場。理論上，從磁場失衡到再平衡所需的時間不到1μs，這是一個穩(wěn)定平衡的過程。

所以，從宏觀上看，補(bǔ)償電流安匝數(shù)在任何時候都等于初級測量電流安匝數(shù)。

當(dāng)閉環(huán)霍爾電流傳感器正常工作時，一次繞組和二次繞組的磁通量相互抵消，實現(xiàn)磁平衡，磁芯中的特定磁通量為零。然而，這只是一個理想的情況。對于實際傳感器，由電子線路組成的二次繞組的輸出電流容量總是有限的。當(dāng)一次過載時，如果二次導(dǎo)出受到限制，則實際輸出電流小于理論電流，磁平衡被打破。只要一次電流繼續(xù)增加，鐵芯就會飽和。

無論是哪種霍爾電流傳感器，磁芯的磁飽和都可能導(dǎo)致剩余磁鐵，霍爾傳感器的導(dǎo)出與磁芯的磁通量有關(guān)。因此，在沒有輸入的情況下，磁飽和霍爾電流傳感器也會導(dǎo)出一定的直流信號。