閉環(huán)霍爾電流傳感器工作原理圖

如上圖所示，當(dāng)閉環(huán)霍爾電流傳感器正常工作時，在磁芯氣隙的霍爾元件處，初級繞組產(chǎn)生的磁通將與次級補(bǔ)償繞組產(chǎn)生的磁通互相抵消并處于磁平衡狀態(tài)，但由于磁芯中的磁通為零，因此磁芯中并不存在開環(huán)式霍爾電流傳感器測量中所遇到的非線性誤差比升降變差問題，且由于閉環(huán)霍爾電流傳感器本身線性度較高，因此在較寬的測試范圍內(nèi)均可達(dá)到較高的測量精度。

同時鑒于多匝穿心的主要目的是提高傳感器的信噪比和匹配二次測量儀表的量程，因此相較于開環(huán)式霍爾電流傳感器，在閉環(huán)霍爾電流傳感器的測量中使用多匝穿心增強(qiáng)測量精度的必要性大大降低。

那么，多匝穿心能否進(jìn)一步提升測試精度呢？這就要從霍爾電流傳感器的另外一個角度展開分析：

在霍爾電流傳感器中初級繞組產(chǎn)生的磁通包括穿過磁芯的主磁通和不穿過磁芯的漏磁通，磁路中的磁通如電路中的電流、相當(dāng)于電路中的電壓（電動勢）的磁動勢（安匝數(shù)），相當(dāng)于電路中電阻的磁阻，其中磁導(dǎo)率越大磁阻越小。如果磁芯閉合，則磁芯的磁導(dǎo)率間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于周圍介質(zhì)（空氣）的磁導(dǎo)率，漏磁通也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁通，因此霍爾元件輸出的電壓將與初級繞組的安匝數(shù)成正比。

為安裝霍爾元件，霍爾電流傳感器的磁芯多為非閉合磁芯，同時在開口處（氣隙）所安裝的霍爾元件還將檢測穿過磁芯的主磁通的磁感應(yīng)強(qiáng)度。氣隙介質(zhì)與環(huán)境介質(zhì)相同，則磁導(dǎo)率亦相同，當(dāng)載流導(dǎo)體與磁芯的距離及氣隙的距離為同一數(shù)量級時，漏磁不能忽視，當(dāng)然上述問題也同樣存在于開環(huán)式霍爾電流傳感器中。

審核編輯 黃宇