關(guān)于電流檢測的霍爾傳感器選型和應(yīng)用

時間：2020-09-04作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：215

摘 要：電流檢測在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的霍爾傳感器的靈敏度比較低，受外界影響較大，由此應(yīng)用新型霍爾傳感器來彌補其功能缺陷，介紹了萊姆HO系列霍爾傳感器的多項功能，以HO-15-NP霍爾傳感器為例，著重介紹了霍爾傳感器在電流檢測及其線性度方面的介紹。

關(guān)鍵詞：霍爾傳感器;電流檢測;線性度;分析

引言

電流檢測在機械的控制、保護、檢測、動力管理等方面有著重要的應(yīng)用。例如：電機驅(qū)動控制、變頻控制、電池荷電狀態(tài)監(jiān)測等。但在電流測量中存在2個困難：1)測量儀表不方便直接串入電路中;2)電流檢測電路與被測電路不能直接耦合，否則，會影響被測電路的直流工作點。霍爾傳感器由于具有體積小、功耗低、噪聲小、隔離效果好等優(yōu)點，在電流監(jiān)測方面受到廣泛的青睞。特別是霍爾傳感器配合磁環(huán)的設(shè)計一直被廣泛地使用。但由于傳統(tǒng)的霍爾傳感器的靈敏度比較低，對于處理電路要求高，系統(tǒng)成本高。傳統(tǒng)的霍爾傳感器如果使用不當(dāng)，它的霍爾電壓UH與磁感應(yīng)強度B為非線性關(guān)系，且存在不平衡電壓，嚴重影響檢測系統(tǒng)的精度?；诨魻栃?yīng)的萊姆HO系列霍爾傳感器，很大程度上提高了電流檢測的靈敏度，而且處理電路簡單，安裝方便，線性度好，具有較高的準確度。

1 HO系列霍爾傳感器的功能介紹

與傳統(tǒng)的開環(huán)霍爾傳感器相比而言，HO開環(huán)霍爾傳感器擁有的優(yōu)點包括：具有良好的線性度，靈敏度高;可編程的過流檢測功能;可編程響應(yīng)時間短(2到6us);低零點和增益漂移;多種量程設(shè)置，可實現(xiàn)標稱為2.67到25A的電流測量;設(shè)計者可以通過的端口將HO系列霍爾傳感器輸出參考電壓設(shè)置為0.5、1.5、1.65或2.5V;可PCB封裝。

2 HO系列霍爾傳感器的電流檢測功能分析

如下圖所示，是HO-15-NP電流傳感器的連接圖，通過輸入和輸出端口將傳感器串聯(lián)在需要進行電流檢測的導(dǎo)線上，輸出端即可采集所測電流信號;如果所測電流過小，可以通過設(shè)置外部參考電壓。傳統(tǒng)的霍爾傳感器只能檢測特定范圍的電流信號，如果要檢測的電流較大或者較小的話就需要更換傳感器。對于傳統(tǒng)霍爾傳感器的局限性，HO系列可通過8、9、10和11、12、13端的串聯(lián)來改變測量范圍。其串聯(lián)方式如下表所示。







圖1HO-15-NP電路連接圖

實驗從(0-5.0A)平均測得50組數(shù)據(jù)，繪成曲線如下圖所示，選擇的萊姆HO-15-NP電流傳感器的輸出電壓和輸入電流成線性關(guān)系，實驗結(jié)果驗證其線性度非常高。







圖2電流與電壓的關(guān)系

對于測量量程的變化，其誤差變化率會有微弱的變化，其線性誤差模擬如下圖所示。







圖3線性誤差

總體來講，通過HO-15-NP電流傳感器來檢測電流可以快速地檢測出交直電流，單個傳感器可測多種范圍的電流，節(jié)約了備用器件成本。還可配合ODC功能來進行過電流保護。

3安科瑞霍爾傳感器產(chǎn)品選型

3.1產(chǎn)品介紹

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號的隔離轉(zhuǎn)換，通過霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應(yīng)時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強。適用于電流監(jiān)控及電池應(yīng)用、逆變電源及太陽能電源管理系統(tǒng)、直流屏及直流馬達驅(qū)動、電鍍、焊接應(yīng)用、變頻器，UPS伺服控制等系統(tǒng)電流信號采集和反饋控制。

3.2產(chǎn)品選型

3.2.1開口式開環(huán)霍爾電流傳感器







表1

3.2.2閉口式開環(huán)霍爾電流傳感器







表2

3.2.3閉環(huán)霍爾電流傳感器







表3

3.2.4直流漏電流傳感器







表4

4結(jié)論

通過實驗可知，與傳統(tǒng)的霍爾傳感器相比，HO-15-NP具有可測范圍寬、線性度好、精度高、連接方便、低噪聲等優(yōu)點。采用HO-15-NP電流傳感器對交直流電進行檢測具有優(yōu)越的性能。通過8、9、10和11、12、13端口的串聯(lián)就能改變測量范圍。其線性誤差不會隨著連線距離的變長而降低。其受溫度的影響較小。特別適用于電動機這類影響因素多的場合。

【參考文獻】

[1]張健.霍爾傳感器的應(yīng)用淺析[J].計算機工程應(yīng)用技術(shù).2009(7)：138.

[2]宋蘇臣、袁野.基于電流檢測的霍爾傳感器應(yīng)用

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2019.11版





江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于導(dǎo)軌電能表,有源濾波柜,工礦用電監(jiān)管,電動機保護器廠家,環(huán)保用電監(jiān)測,物聯(lián)網(wǎng)電表,一體式電動機保護器,油煙在線監(jiān)控,智能電動機保護器等

• 詞條

  詞條說明

• 滿電自停電瓶車充電樁云平臺 解決電瓶車充電隱患

  滿電自停電瓶車充電樁云平臺 解決電瓶車充電隱患? 安科瑞陳璐2019年5月5日6時許，桂林市雁山區(qū)雁山鎮(zhèn)西龍村一村民自建出租房發(fā)生火災(zāi)，造成5人死亡，6人重傷，32人輕微傷，過火面積約28平方米。日前，經(jīng)消防部門調(diào)查認定：起火原因為桂林市雁山區(qū)雁山鎮(zhèn)西龍村劉某民房一樓北面大廳電動自行車電氣故障引發(fā)火災(zāi)。這起火災(zāi)的背后，是高校周邊大量村民自建房被改裝為酒店、客棧、公寓、月租房等，對外提供住

• 淺談公共建筑樓宇中企業(yè)能耗分析的研究與應(yīng)用

  摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展的需要，公共建筑越來越多的出現(xiàn)在城市建設(shè)中。目前，大力發(fā)展節(jié)能循環(huán)型經(jīng)濟，對于公共建筑物的能耗控制也是越來越嚴格。加強對我國公共樓宇控制系統(tǒng)的耗能檢測與節(jié)能研究，對于我國可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。關(guān)鍵詞：公共建筑樓宇;控制系統(tǒng);能耗監(jiān)測;節(jié)能研究。公共建筑樓宇控制系統(tǒng)能耗監(jiān)測與研究，是我國目前綠色經(jīng)濟發(fā)展理念下的重要研究課題，做好能耗監(jiān)測和節(jié)能研究，是我國現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展的必

• ARD3智能電動機保護器

  ARD3智能電動機保護器是安科瑞電氣股份有限公司*的產(chǎn)品， 適用于額定電壓至AC 690V、額定電流至AC 800A、額定頻率為50/60Hz的電動機。產(chǎn)品體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在低壓控制終端柜和1/4模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用，提高了控制回路的可靠性和自動化水平。ARD3采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，包括主體(保護控制功能模塊)、互感器檢測模塊、遠程顯示模塊。根據(jù)需要選配ARD

• **安委會辦公室關(guān)于電氣火災(zāi)綜合治理2017年工作情況的通報安委辦〔2018〕4號

  各省、自治區(qū)、直轄市及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團安全生產(chǎn)**，**安委會有關(guān)成員單位，有關(guān)*企業(yè)：根據(jù)《**安全生產(chǎn)**關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》(安委〔2017〕4號)和**安委會辦公室電氣火災(zāi)綜合治理視頻會議要求，各地、各有關(guān)單位高度重視、全面發(fā)動、積極推進，全面部署開展電氣火災(zāi)綜合治理工作。電氣火災(zāi)綜合治理協(xié)調(diào)小組加強日常統(tǒng)籌，協(xié)調(diào)推進綜合治理工作，及時掌握工作進展情況，并根據(jù)各