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¿Qué es el sensor de corriente de efecto Hall?

¿Qué es el sensor de corriente de efecto Hall?

A Sensor de corriente de efecto Hall Es un dispositivo electrónico que mide la corriente que pasa a través de un conductor utilizando el fenómeno del efecto Hall. El efecto Hall es un principio físico en el que se produce una diferencia de voltaje, conocida como voltaje Hall, a través de un conductor cuando se expone a un campo magnético perpendicular a la dirección del flujo de corriente. Los sensores de corriente de efecto Hall utilizan este fenómeno para medir con precisión la magnitud de la corriente que fluye a través de un conductor sin requerir contacto eléctrico directo.

Tabla de contenido

¿Qué es el efecto Hall?

¿Cuándo se descubrió el efecto Hall y cómo funciona?

El efecto Hall fue descubierto por el físico estadounidense Hall en 1879. Cuando una corriente pasa a través de un conductor en un campo magnético, se generará en el conductor una diferencia de potencial perpendicular a la dirección de la corriente y a la dirección del campo magnético. Y la magnitud de la diferencia de potencial es proporcional a la componente vertical de la inducción magnética y la magnitud de la corriente. En los semiconductores, el efecto Hall es aún más pronunciado.

hall-effect-explained

El efecto Hall es esencialmente la desviación de partículas cargadas en movimiento en un campo magnético causada por la fuerza de Lorentz. Cuando las partículas cargadas (electrones o huecos) están confinadas en un material sólido, esta desviación conduce a la acumulación de cargas positivas y negativas en la dirección perpendicular a la corriente y al campo magnético, formando así un campo eléctrico transversal adicional, es decir, el Hall. campo eléctrico EH.
La corriente IS pasa a través del elemento Hall tipo N o tipo P, la dirección del campo magnético B es perpendicular a la dirección de la corriente IS y la dirección del campo magnético es de adentro hacia afuera. Para los semiconductores de tipo N y los semiconductores de tipo P, las direcciones generadas son las que se muestran en el pasillo a la izquierda y a la derecha. Campo eléctrico EH (según esto se pueden juzgar las propiedades del elemento Hall: tipo N o tipo P).

La diferencia de potencial Hall EH impide que los portadores sigan desplazándose hacia un lado. Cuando la fuerza del campo eléctrico transversal FE y la fuerza de Lorentz FB experimentadas por los portadores son iguales, la acumulación de cargas en ambos lados del elemento Hall alcanza un equilibrio dinámico.
porque:
FE=eEH, FB=evB,
por lo tanto:
eEH=eVB (1)
Supongamos que el ancho de la muestra es b, el espesor es d y la concentración de portador es n, entonces:
IS=nevbd (2)
De las fórmulas (1) y (2), podemos obtener:
Diferencia de potencial Hall UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne es el coeficiente Hall del material, que es un parámetro importante que refleja la fuerza del efecto Hall del material.
Para un elemento Hall fijo, el espesor d es fijo y KH es el coeficiente Hall del elemento Hall, que se puede obtener:
UH=KHISB (3)
Es decir: la diferencia de potencial de Hall UH es proporcional a la corriente IS y a la inducción magnética B.

Aplicaciones del efecto Hall

Utilizando el efecto Hall se pueden fabricar sensores de conmutación y sensores lineales. Los sensores Hall tipo interruptor se usan ampliamente en la medición de posición, desplazamiento y velocidad, y los sensores Hall lineales se usan ampliamente en la medición de campo magnético, corriente y voltaje.
En los últimos años, existe una demanda creciente de medición de electricidad de frecuencia variable con características no sinusoidales y de frecuencia no eléctrica. Debido al estrecho rango de aplicación de frecuencia de los transformadores electromagnéticos, en comparación, las bandas de frecuencia aplicables de los sensores de voltaje y corriente Hall son amplias y pueden usarse para mediciones de CC, su perspectiva de mercado es amplia.
Sin embargo, para la medición precisa de potencia de frecuencia variable en un entorno electromagnético complejo, debido a la sensibilidad del sensor Hall al campo magnético, se debe prestar especial atención a la aplicación. Además, debido a que los sensores de corriente y voltaje Hall se utilizan principalmente para medir voltaje y corriente con fines de control, los fabricantes generalmente no proporcionan indicadores de diferencia de ángulo que son críticos para la medición de potencia. Para ocasiones que requieran una medición de potencia precisa, utilícelos con precaución.
La Estación Nacional de Metrología de Instrumentos de Medición de Potencia de Conversión de Frecuencia ha realizado inspecciones puntuales en algunos tipos comunes de sensores de corriente y voltaje Hall. A 50 Hz, el índice de diferencia de ángulo está entre 20′~240′, en comparación con los 10′ del transformador electromagnético de nivel 0,2. En otras palabras, el índice de diferencia angular es pobre y, en ocasiones con un factor de potencia bajo, tiene una gran influencia en la precisión de la medición de potencia.

¿Cómo funcionan y tipos los sensores de corriente de efecto Hall?

Resumen de los sensores de corriente de efecto Hall

Los sensores de corriente Hall incluyen tipos de circuito abierto y de circuito cerrado. La mayoría de los sensores de corriente Hall de alta precisión son de circuito cerrado. El sensor de corriente Hall de circuito cerrado se basa en el principio de equilibrio magnético de Hall, es decir, el principio de circuito cerrado. Cuando la corriente primaria IP genera, el flujo magnético se concentra en el circuito magnético a través del núcleo magnético de alta calidad, el elemento Hall se fija en el entrehierro para detectar el flujo magnético y la corriente de compensación inversa sale a través del multi-vuelta. Bobina enrollada en el núcleo magnético, que se utiliza para compensar la generación de IP en el lado primario. El flujo magnético, de modo que el flujo magnético en el circuito magnético siempre se mantiene en cero. Después de ser procesado por un circuito especial, el terminal de salida del sensor puede generar un cambio de corriente que refleja con precisión la corriente del lado primario.

¿Cómo funcionan los sensores de corriente de efecto Hall?

Sensores de corriente de efecto Hall de bucle abierto

Cuando la corriente primaria IP fluye a través de un cable largo, se generará un campo magnético alrededor del cable. La magnitud de este campo magnético es proporcional a la corriente que fluye a través del cable. El campo magnético generado se acumula en el anillo magnético y pasa a través del entrehierro del anillo magnético. El elemento Hall mide y amplifica la salida, y su voltaje de salida VS refleja con precisión la corriente primaria IP. La salida nominal general está calibrada a 4V.

Sensor de corriente de efecto Hall de bucle abierto
Principio del sensor de corriente Hall de bucle abierto

Sensores de corriente de efecto Hall de equilibrio magnético (bucle cerrado)

Cuando la corriente primaria IP fluye a través de un cable largo, se generará un campo magnético alrededor del cable. La magnitud de este campo magnético es proporcional a la corriente que fluye a través del cable. El campo magnético generado se acumula en el anillo magnético y pasa a través del entrehierro del anillo magnético. El elemento Hall mide y amplifica la salida, y su voltaje de salida VS refleja con precisión la corriente primaria IP. La salida nominal general está calibrada a 4V.

Sensor de corriente de efecto Hall de circuito cerrado
Sensor de corriente Hall de circuito cerrado_Principio del sensor de corriente Hall de equilibrio magnético

El sensor de corriente de equilibrio magnético también se denomina sensor de compensación, es decir, el campo magnético generado por la corriente primaria Ip en el anillo de recolección magnético se compensa con el campo magnético generado por una corriente de bobina secundaria, y la corriente de compensación refleja con precisión la corriente primaria Ip, por lo tanto, haga que el dispositivo Hall esté en el estado de funcionamiento de detección de flujo magnético cero.

El proceso de trabajo específico es: cuando una corriente pasa a través del circuito principal, el campo magnético generado en el cable es recogido por el anillo magnético y inducido al dispositivo Hall, y la salida de señal generada se utiliza para impulsar el tubo de alimentación y hacerlo conducta, obteniendo así una compensación Actual Is. Esta corriente pasa a través del devanado multivuelta para generar un campo magnético, que es exactamente opuesto al campo magnético generado por la corriente medida, compensando así el campo magnético original y reduciendo gradualmente la salida del dispositivo Hall. Cuando el campo magnético generado al multiplicar Ip y el número de vueltas es igual, Is ya no aumentará. En este momento, el dispositivo Hall desempeña la función de indicar un flujo magnético cero. En este momento, Is puede probar Ip. Cuando Ip cambia, el equilibrio se destruye y el dispositivo Hall tiene una salida de señal, es decir, el proceso anterior se repite para lograr el equilibrio nuevamente. Cualquier cambio en la corriente medida alterará este equilibrio. Una vez que el campo magnético está desequilibrado, el dispositivo Hall tiene una salida de señal. Después de amplificar la potencia, la corriente correspondiente fluye inmediatamente a través del devanado secundario para compensar el campo magnético desequilibrado. Desde el desequilibrio del campo magnético hasta el equilibrio nuevamente, el tiempo requerido es teóricamente inferior a 1 μs, que es un proceso de equilibrio dinámico. Por lo tanto, desde un punto de vista macro, los amperios-vueltas de la corriente de compensación secundaria son iguales a los amperios-vueltas de la corriente primaria medida en cualquier momento.

La principal diferencia entre el sensor de corriente Hall de circuito cerrado y el sensor de corriente Hall de circuito abierto

A. Diferencia de ancho de banda
Microscópicamente hablando, el campo magnético en el entrehierro siempre cambia cerca del flujo cero. Dado que el campo magnético cambia muy poco, el cambio de frecuencia puede ser más rápido. Por lo tanto, el sensor de corriente Hall de circuito cerrado tiene un tiempo de respuesta rápido. El ancho de banda real del sensor de corriente Hall de circuito cerrado generalmente puede alcanzar más de 100 kHz. El ancho de banda del sensor de corriente Hall de bucle abierto suele ser estrecho, como por ejemplo: el ancho de banda del sensor de corriente Hall de bucle abierto común es de aproximadamente 3 kHz.
B. Diferencia en precisión
La salida del lado secundario del sensor de corriente Hall de bucle abierto es proporcional a la intensidad de la inducción magnética en el entrehierro del núcleo magnético, y el núcleo magnético está hecho de materiales de alta permeabilidad magnética. Los efectos no lineales y de histéresis son características inherentes de todos los materiales de alta permeabilidad magnética. Por lo tanto, el sensor de corriente Hall de bucle abierto generalmente tiene un ángulo de linealidad deficiente y la salida del lado secundario será diferente cuando la señal del lado primario sube y baja. La precisión del sensor de corriente Hall de circuito abierto suele ser peor que la del 1%. Dado que el sensor de corriente Hall de circuito cerrado funciona en estado de flujo cero, el efecto de no linealidad e histéresis del núcleo magnético no afectará la salida, y se puede obtener una mejor linealidad y una mayor precisión. La precisión del sensor de corriente Hall de circuito cerrado generalmente puede alcanzar 0,21 TP3T.

Principales parámetros técnicos del sensor de corriente de efecto Hall

Tensión de alimentación VA del sensor de corriente Hall

El voltaje de alimentación del sensor VA se refiere al voltaje de alimentación del sensor de corriente, que debe estar dentro del rango especificado por el sensor. Más allá de este rango, el sensor no puede funcionar normalmente o se reduce la confiabilidad. Además, la tensión de alimentación VA del sensor se divide en tensión de alimentación positiva VA+ y tensión de alimentación negativa VA-. Cabe señalar que para los sensores con fuente de alimentación monofásica, su tensión de alimentación VAmin es el doble que la tensión de alimentación VAmin bifásica, por lo que su rango de medición debe ser mayor que el de los sensores de doble potencia.

Rango de medición Ipmáx

Se refiere al valor de corriente máximo que puede medir el sensor de corriente, y el rango de medición es generalmente mayor que el valor nominal estándar IPN.

Valor nominal estándar IPN y corriente nominal de salida ISN

IPN se refiere al valor nominal estándar que el sensor de corriente puede probar, expresado en valor efectivo (brazos), y el tamaño de IPN está relacionado con el modelo del producto sensor. ISN se refiere a la corriente de salida nominal del sensor de corriente, generalmente 10~400mA, por supuesto, puede variar según algunos modelos. Si la corriente de salida pasa a través de la resistencia de medición R, se puede obtener una señal de salida de voltaje de varios voltios proporcional a la corriente primaria.

Compensar ISO actual

La corriente de compensación también se denomina corriente residual o corriente residual, que es causada principalmente por el estado de funcionamiento inestable de los elementos Hall o amplificadores operacionales en circuitos electrónicos. Cuando se produce el sensor de corriente, a 25 °C e IP=0, la corriente de compensación se ha ajustado al mínimo, pero el sensor generará una cierta cantidad de corriente de compensación cuando salga de la línea de producción.

Linealidad

La linealidad determina el grado en que la señal de salida del sensor (corriente del lado secundario I0) es proporcional a la señal de entrada (corriente del lado primario I) dentro del rango de medición.

deriva de temperatura

La corriente de compensación ISO se calcula a 25°C. Cuando cambia la temperatura ambiente alrededor del electrodo Hall, el ISO cambiará. Por lo tanto, es importante considerar el cambio máximo en la compensación ISO actual, donde IOT se refiere al valor de deriva de temperatura en la tabla de rendimiento actual del sensor.

Capacidad de sobrecarga

La capacidad de sobrecarga del sensor de corriente significa que cuando ocurre la sobrecarga de corriente, la corriente primaria aún aumentará fuera del rango de medición, y la duración de la corriente de sobrecarga puede ser muy corta y el valor de sobrecarga puede exceder el valor permitido del sensor. . Generalmente no se puede medir, pero no causará daños al sensor.

exactitud

La precisión de los sensores de efecto Hall depende de la clasificación de corriente estándar IPN. A +25°C, la precisión de la medición del sensor tiene cierta influencia en la corriente primaria, y también se debe considerar la influencia de la corriente de compensación, la linealidad y la deriva de temperatura al evaluar la precisión del sensor.

Aplicaciones de los sensores de corriente de efecto Hall

En los últimos años, se ha utilizado una gran cantidad de transistores, rectificadores y tiristores de alta potencia en sistemas de automatización, y se han utilizado ampliamente circuitos de regulación de velocidad de conversión de frecuencia de CA y modulación de ancho de pulso, de modo que el circuito ya no es solo el tradicional 50 -Ciclo de onda sinusoidal y han aparecido varios tipos diferentes de ondas sinusoidales. forma de onda. Para este tipo de circuito, el método de medición tradicional no puede reflejar su forma de onda real, y los componentes de detección de corriente y voltaje no son adecuados para la detección y detección de formas de onda de corriente media-alta y alta di/dt.
Sensores de efecto Hall que pueden medir corriente y voltaje de formas de onda arbitrarias. El terminal de salida puede reflejar verdaderamente los parámetros de forma de onda de la corriente o voltaje del terminal de entrada. Para abordar la desventaja común de la gran variación de temperatura en los sensores de efecto Hall, se utiliza un circuito de compensación para el control, que reduce efectivamente la influencia de la temperatura en la precisión de la medición y garantiza una medición precisa; Tiene las características de alta precisión, instalación conveniente y bajo precio.
Los sensores de efecto Hall se utilizan ampliamente en dispositivos de control de velocidad de conversión de frecuencia, dispositivos inversores, fuentes de alimentación ups, fuentes de alimentación de comunicaciones, máquinas de soldadura eléctricas, locomotoras eléctricas, subestaciones, máquinas herramienta CNC, revestimiento electrolítico, monitoreo por microcomputadoras, monitoreo de redes eléctricas y otras instalaciones que Necesidad de aislar y detectar corriente y voltaje.

Los sensores de corriente Hall, especialmente los sensores de corriente Hall de circuito cerrado, se han utilizado ampliamente en el campo de la medición y el control industrial debido a sus características de banda de frecuencia amplia, CA y CC, y no son fáciles de saturar magnéticamente. Sin embargo, los sensores de corriente Hall también tienen algunas desventajas:
1. En comparación con el transformador de corriente electromagnética, su corriente secundaria es pequeña y su capacidad antiinterferente es relativamente débil;
2. Susceptible a la influencia del campo magnético ambiental, lo que reduce la precisión de la medición;
3. Generalmente, no se proporciona el índice de diferencia angular y, cuando se utiliza para medir la potencia, no se puede rastrear la fuente del error del sistema.
Generalmente se recomienda utilizar sensores de corriente Hall para fines de control que no impliquen medición de potencia o que no requieran alta precisión; Para la medición de potencia o medición de energía de circuitos sinusoidales de frecuencia industrial, se recomiendan transformadores de corriente electromagnéticos.

Aplicaciones de los sensores de corriente Hall: comparación con otros componentes de detección

En el pasado, los componentes más utilizados para detectar corriente eran derivadores y transformadores de corriente.
El mayor problema con el uso de derivaciones es que no existe aislamiento galvánico entre la entrada y la salida. Además, cuando se utiliza una derivación para detectar corrientes grandes o de alta frecuencia, es inevitablemente inductiva, por lo que la conexión de la derivación no solo afecta la forma de onda de la corriente medida, sino que tampoco puede transmitir realmente formas de onda no sinusoidales.
El transformador de corriente tiene una alta precisión bajo la frecuencia de trabajo especificada, pero el rango de frecuencia al que puede adaptarse es muy estrecho, especialmente no puede transmitir CC. Además, existe una corriente de excitación cuando el transformador de corriente funciona, por lo que es un elemento inductivo, y tiene las mismas desventajas que el shunt.

Aplicación del sensor de corriente Hall: asuntos que requieren atención

Al igual que los sensores de corriente convencionales, los sensores de corriente Hall generales tienen cuatro pines, positivo (+), negativo (-), terminal de medición (M) y tierra (0), pero los sensores de corriente cableados no tienen estos cuatro pines. , pero hay tres cables rojo, negro, amarillo y verde, que corresponden al polo positivo, polo negativo, terminal de medición y tierra respectivamente. Al mismo tiempo, la mayoría de los sensores tienen un orificio interior y el cable debe pasar a través del orificio interior al medir la corriente primaria. El tamaño de la apertura tiene una relación inevitable con el modelo del producto y el tamaño de la corriente medida.

Independientemente del tipo de sensor de corriente, el cableado de los pines debe conectarse según las condiciones señaladas en el manual durante la instalación.

1) Al medir corriente alterna, es obligatorio utilizar una fuente de alimentación bipolar. Es decir, el polo positivo (+) del sensor está conectado al terminal “+VA” de la fuente de alimentación y el polo negativo está conectado al terminal “-VA” de la fuente de alimentación. Esta conexión se llama fuente de alimentación bipolar. Al mismo tiempo, el terminal de medición (M) se conecta al terminal “0V” de la fuente de alimentación a través de una resistencia (tipo flujo magnético cero de un solo dedo).
2) Al medir corriente continua se puede utilizar una fuente de alimentación unipolar o monofásica, es decir, se cortocircuita el polo positivo o negativo con el terminal “0V”, de modo que solo se conecta un electrodo.

Además, durante la instalación se deben considerar plenamente el uso, modelo, gama y entorno de instalación del producto. Por ejemplo, el sensor debe instalarse en un lugar propicio para la disipación de calor.
Además de instalar el cableado, realizar la calibración y calibración instantáneas y prestar atención al entorno de trabajo del sensor, también debe prestar atención a los siguientes elementos para garantizar la precisión de la prueba:

1) El cable primario debe colocarse en el centro del orificio interior del sensor y no debe estar sesgado lo más posible;
2) Rellenar el orificio interior del sensor lo más completamente posible con el cable primario, sin dejar espacios;
3) La corriente a medir debe estar cerca del valor nominal estándar IPN del sensor y la diferencia no debe ser demasiado grande. Si las condiciones son limitadas, solo hay un sensor con un valor nominal alto a mano y el valor actual a medir es mucho menor que el valor nominal. Para mejorar la precisión de la medición, el cable primario se puede enrollar varias veces para acercarlo al valor nominal. Por ejemplo, cuando se utiliza un sensor con un valor nominal de 100 A para medir una corriente de 10 A, para mejorar la precisión, el cable primario se puede enrollar diez veces alrededor del centro del orificio interior del sensor (en general, NP=1; en un círculo en el orificio interior, NP= 2;…;Nueve círculos, NP=10, entonces NP×10A=100A es igual al valor nominal del sensor, lo que puede mejorar la precisión).

¿El sensor de corriente Hall experimentará saturación magnética?

¿Qué es el fenómeno de saturación magnética?

Una sustancia ferromagnética o ferrimagnética se encuentra en un estado en el que la polarización o magnetización magnética no aumenta significativamente con el aumento de la intensidad del campo magnético.
Debido a la limitación de la estructura física del material magnético permeable, el flujo magnético que pasa no puede aumentar infinitamente. No importa que aumente la corriente o el número de vueltas, el flujo magnético que pasa a través de un cierto volumen de material magnético permeable ya no aumentará hasta una cierta cantidad y se alcanzará la saturación magnética. .
Supongamos que hay un electroimán, cuando se aplica una unidad de corriente, la intensidad del campo magnético generado es 1, cuando la corriente aumenta a 2, la intensidad del campo magnético aumentará a 2,3, cuando la corriente es 5, la intensidad del campo magnético es 7, pero la corriente llega a 6. Cuando la intensidad del campo magnético sigue siendo 7, si la corriente aumenta aún más, la intensidad del campo magnético es 7 y ya no aumenta. En este momento se dice que el electroimán tiene saturación magnética.

Peligros de saturación magnética

El interior del sensor de corriente Hall incluye materiales de alta permeabilidad magnética. Después de que los materiales de alta permeabilidad magnética se saturan magnéticamente, la corriente secundaria (o voltaje) del sensor ya no cambiará de acuerdo con el cambio de la corriente primaria, lo que resultará en errores de medición o fallas de protección del circuito secundario. La saturación magnética temporal también puede causar un calentamiento excesivo del material conductor magnético y dañar el aislamiento entre el circuito primario y el circuito secundario del sensor de corriente Hall, poniendo en peligro el equipo y la seguridad personal.

Problema de saturación magnética del sensor de corriente Hall

Muchos fabricantes de sensores de corriente Hall también promocionan en sus materiales técnicos la ausencia de saturación magnética como una ventaja importante de los sensores de corriente Hall. La ausencia de saturación magnética del sensor de corriente Hall es casi una de las principales ventajas del sensor de corriente Hall que ha sido ampliamente reconocida desde su aplicación.
¿Es esta la verdad?
De hecho, el sensor de corriente Hall contiene un núcleo magnético no lineal, lo que ya determina que el sensor de corriente Hall se saturará magnéticamente en determinadas circunstancias.

Problema de saturación magnética del sensor de corriente Hall de bucle abierto

La siguiente figura es un diagrama esquemático de la curva de magnetización típica de todos los materiales de alta permeabilidad magnética:

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Curva de magnetización del núcleo del sensor de corriente Hall

En la figura, Oa' es el segmento no lineal inicial, a'a” es el segmento lineal y a”a es la región de saturación. Como todos sabemos, para obtener mejores resultados de medición, ya sea un sensor de corriente Hall de bucle abierto o un transformador electromagnético, se utilizará como rango de trabajo una sección con mejor linealidad en la curva de magnetización. En otras palabras, siempre que la inducción magnética exceda un cierto rango en la región lineal, se producirá saturación magnética.
En comparación con el transformador electromagnético, solo hay una razón para la saturación magnética del sensor de corriente Hall de bucle abierto, es decir, la corriente primaria es lo suficientemente grande.
No causará saturación magnética debido a la baja frecuencia de la corriente, lo cual es la ventaja del sensor de corriente Hall y también la característica de saturación magnética del sensor de corriente Hall de bucle abierto.
Por el contrario, el transformador electromagnético también tiene una ventaja, es decir, la carga secundaria es lo suficientemente pequeña, incluso si hay mucha sobrecarga, no se producirá saturación magnética.

Problema de saturación magnética del sensor de corriente Hall de circuito cerrado

El problema de la saturación magnética del sensor de corriente Hall de bucle abierto es relativamente simple. Por el contrario, el problema de la saturación magnética del sensor de corriente Hall de circuito cerrado parece incomprensible, porque el flujo magnético en el núcleo magnético es cero cuando el sensor de corriente Hall de circuito cerrado funciona normalmente. , bajo flujo magnético cero, naturalmente no se saturará.
¡Sin embargo, esto sólo será posible en condiciones normales de trabajo!
De hecho, incluso si el problema de saturación magnética del transformador de corriente electromagnética o del sensor de corriente Hall de bucle abierto ocurre en condiciones de trabajo anormales como sobrecarga, baja frecuencia y carga pesada, no ocurrirá en condiciones de trabajo normales. ¡Saturación magnética!
Del principio de funcionamiento del sensor de corriente Hall de circuito cerrado se puede ver que el flujo magnético cero se establece bajo la premisa de que el campo magnético generado por el devanado de compensación del lado secundario puede compensar el campo magnético generado por el conductor del lado primario. Entonces, ¿puede el sensor de corriente Hall de circuito cerrado mantener este flujo cero bajo cualquier circunstancia?

¡Obviamente no!
A. Cuando el sensor no recibe alimentación, el devanado de compensación del lado secundario no genera corriente. En este momento, el sensor de corriente Hall de circuito cerrado es equivalente a un sensor de corriente Hall de circuito abierto. Mientras la corriente primaria sea lo suficientemente grande, se producirá saturación magnética.
B. Fuente de alimentación normal, pero la corriente primaria es demasiado grande. Esto se debe a que, al fin y al cabo, la corriente que puede generar el devanado de compensación secundario es limitada. Cuando el campo magnético generado por la corriente primaria es mayor que el campo magnético máximo que puede generar el devanado de compensación secundario, el equilibrio magnético se rompe y un campo magnético pasa a través del núcleo magnético. Cuando la corriente continúa aumentando, el campo magnético en el núcleo magnético también aumenta. Cuando la corriente primaria es lo suficientemente grande, el sensor de corriente Hall de circuito cerrado entra en un estado de saturación magnética.
En comparación con los transformadores de corriente electromagnética y los sensores de corriente Hall de circuito abierto, es menos probable que se produzca saturación magnética de los sensores de corriente Hall de circuito cerrado, pero eso no significa que no vaya a ocurrir. El uso inadecuado o la sobrecarga prolongada también pueden causar saturación magnética.

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