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。實際需求直接推動電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危險情況發(fā)生時具有自動保護功能和智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應(yīng)運而生并在我國逐漸受到廣大電源設(shè)計者的青睞。

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完成被測電流信息的感應(yīng)并將其輸出為所需形式信息的一種檢測裝置，具有靈敏度高、抗干擾性強的特點，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。接下來我們就以經(jīng)典的霍爾電流傳感器為例來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對各種類型的電流實現(xiàn)測量，首先在霍爾元件的控制電流端輸入被測電流，其次在霍爾元件平面的法線方向施加磁場(強度為B)，然后便會在霍爾元件的輸出端產(chǎn)生一個電勢，稱為霍爾電勢(方向垂直于電流方向和磁場方向)，該電勢的波形與輸入電流一致，因此可以快速地反映出被測電流的變化情況。

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、機械強度高、環(huán)保等特點；線路板與外部接線采用綠色可插拔端子，現(xiàn)場接線方便。

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，通過磁芯聚磁后，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。霍爾感應(yīng)芯片的輸出電壓，經(jīng)過信號處理電路，使傳感器的輸出可以反映被測電流的大小。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)用實例

某鐵路機車改造項目，改造要求在不能拆卸母排前提下接入傳感器來監(jiān)測母排直流電流，此種情況只能采用開口式霍爾電流傳感器，現(xiàn)場安裝方便。

現(xiàn)場安裝如下圖所示，如果現(xiàn)場可斷電安裝，可在銅排上按傳感器間距要求開兩個對應(yīng)螺紋孔，將傳感器通過后側(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條件下也能可靠工作，整個安裝過程比較快速簡單。

某鐵路機車改造項目安裝圖

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)計不同，為了設(shè)計為分體式結(jié)構(gòu)，將鐵芯分離對稱安裝，硬件采用雙霍爾芯片并聯(lián)互補差分輸入，具有性能穩(wěn)定、機械強度高、導(dǎo)磁率高等特點，線路板與外部接線采用綠色可插拔端子，現(xiàn)場接線方便。

AHKC系列開口式霍爾電流傳感器

六、總結(jié)

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、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。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域主要是涉及到機械制造，汽車電子產(chǎn)業(yè)，通信技術(shù)，消費電子等領(lǐng)域。

審核編輯：湯梓紅