Mi az a Hall-effektus áramérzékelő?
A Hall effektus áramérzékelő egy elektronikus eszköz, amely a Hall-effektus segítségével méri a vezetőn áthaladó áramot. A Hall-effektus egy olyan fizikai elv, amelyben a feszültségkülönbség, az úgynevezett Hall-feszültség keletkezik a vezetőn, amikor az áram áramlási irányára merőleges mágneses tér hatásának van kitéve. A Hall-effektus áramérzékelők ezt a jelenséget használják fel a vezetéken átfolyó áram nagyságának pontos mérésére anélkül, hogy közvetlen elektromos érintkezést igényelnének.
Tartalomjegyzék
Mi az a Hall-effektus?
Mikor fedezték fel a Hall-effektust, és hogyan működik?
A Hall-effektust Hall amerikai fizikus fedezte fel 1879-ben. Amikor egy mágneses térben áram halad át egy vezetőn, az áram irányára és a mágneses tér irányára merőleges potenciálkülönbség keletkezik a vezetőben. A potenciálkülönbség nagysága pedig arányos a mágneses indukció függőleges komponensével és az áram nagyságával. A félvezetőkben a Hall-effektus még hangsúlyosabb.
A Hall-effektus lényegében a mozgó töltött részecskék elhajlása egy mágneses térben, amelyet a Lorentz-erő okoz. Amikor a töltött részecskék (elektronok vagy lyukak) szilárd anyagba vannak zárva, ez az elhajlás pozitív és negatív töltések felhalmozódásához vezet az áramra és a mágneses térre merőleges irányban, ezáltal további keresztirányú elektromos mezőt, azaz a Hallt képez. elektromos tér EH.
Az IS áram az N vagy P típusú Hall elemen halad át, a B mágneses tér iránya merőleges az áram IS irányára, a mágneses tér iránya belülről kifelé. Az N-típusú félvezetők és a P-típusú félvezetők esetében a generált irányok a bal és jobb oldali Hallban láthatóak. EH elektromos tér (eszerint a Hall elem tulajdonságai megítélhetők – N-típusú vagy P-típusú).
Az EH Hall potenciálkülönbség megakadályozza, hogy a hordozók továbbra is oldalra toljanak. Ha az FE keresztirányú elektromos térerő és a hordozók által tapasztalt FB Lorentz-erő egyenlő, a töltések felhalmozódása a Hall elem mindkét oldalán dinamikus egyensúlyt ér el.
mert:
FE=eEH, FB=evB,
ebből adódóan:
eEH=eVB (1)
Tegyük fel, hogy a minta szélessége b, vastagsága d és a hordozó koncentrációja n, akkor:
IS=nevbd (2)
Az (1) és (2) képletekből a következőket kaphatjuk:
Hall potenciálkülönbség UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne az anyag Hall-együtthatója, amely az anyag Hall-effektusának erősségét tükröző fontos paraméter.
Rögzített Hall elem esetén a d vastagság rögzített, KH pedig a Hall elem Hall-együtthatója, amelyet megkaphatunk:
UH=KHISB (3)
Azaz: a Hall potenciálkülönbség UH arányos az áramerősséggel és a B mágneses indukcióval.
A Hall-effektus alkalmazásai
A Hall-effektus segítségével kapcsolóérzékelők és lineáris érzékelők készíthetők. A kapcsoló típusú Hall-érzékelőket széles körben használják helyzet-, elmozdulás- és sebességmérésre, a lineáris Hall-érzékelőket pedig a mágneses tér, az áram és a feszültség mérésére.
Az elmúlt években egyre nagyobb igény mutatkozik a nem teljesítményfrekvenciás és nem szinuszos karakterisztikájú, változó frekvenciájú villamos energia mérésére. Az elektromágneses transzformátorok szűk frekvencia-alkalmazási tartománya miatt, ehhez képest a Hall feszültség- és áramérzékelők széles körben alkalmazható frekvenciasávja, és egyenáram mérésre is használható, piaci kilátásai szélesek.
A változtatható frekvenciájú teljesítmény összetett elektromágneses környezetben történő pontos méréséhez azonban a Hall érzékelő mágneses térre való érzékenysége miatt különös figyelmet kell fordítani az alkalmazásra. Ezen túlmenően, mivel a Hall feszültség- és áramérzékelőket főként ellenőrzési célú feszültség- és árammérésre használják, a gyártók általában nem biztosítanak olyan szögkülönbség-jelzőket, amelyek kritikusak a teljesítményméréshez. A pontos teljesítménymérést igénylő alkalmakkor óvatosan használja őket.
Az Országos Frekvenciaátalakító Teljesítménymérő Műszer Metrológiai Állomás helyszíni ellenőrzéseket végzett néhány gyakori Hall feszültség- és áramérzékelő típuson. 50 Hz-en a szögkülönbség indexe 20′~240′ között van, szemben a 0,2 szintű elektromágneses transzformátor 10′-ével. Vagyis a szögkülönbség index gyenge, és alacsony teljesítménytényező esetén nagy hatással van a teljesítménymérés pontosságára.
Hogyan működnek a Hall-effektusos áramérzékelők és típusai
Hall-effektus áramérzékelők összefoglalása
A Hall áramérzékelők nyílt hurkú és zárt hurkú típusokat tartalmaznak. A nagy pontosságú Hall áramérzékelők többsége zárt hurkú. A zárt hurkú Hall áramérzékelő a mágneses egyensúly Hall elvén, vagyis a zárt hurkú elven alapul. Amikor az IP primer áram keletkezik A mágneses fluxus a mágneses áramkörben koncentrálódik a kiváló minőségű mágneses magon keresztül, a Hall elem rögzítve van a légrésben a mágneses fluxus észlelése érdekében, és a fordított kompenzációs áram a többfordulaton keresztül kerül kiadásra. tekercs a mágneses magra, amely az IP generálásának ellensúlyozására szolgál a primer oldalon A mágneses fluxus, így a mágneses fluxus a mágneses áramkörben mindig nullán marad. Egy speciális áramkör általi feldolgozás után az érzékelő kimeneti kapcsa olyan áramváltozást tud kiadni, amely pontosan tükrözi a primer oldal áramát.
Hogyan működnek a Hall-effektusos áramérzékelők
Nyílt hurkú Hall-effektus áramérzékelők
Amikor az IP primer áram egy hosszú vezetéken halad keresztül, mágneses mező keletkezik a vezeték körül. Ennek a mágneses térnek a nagysága arányos a vezetéken átfolyó árammal. A generált mágneses tér összegyűlik a mágneses gyűrűben, és áthalad a mágneses gyűrű légrésén. A Hall elem méri és erősíti a kimenetet, a VS kimeneti feszültsége pedig pontosan tükrözi az IP primer áramot. Az általános névleges kimenet 4V-ra van kalibrálva.
Mágneses egyensúly (zárt hurkú) Hall-effektus áramérzékelők
Amikor az IP primer áram egy hosszú vezetéken halad keresztül, mágneses mező keletkezik a vezeték körül. Ennek a mágneses térnek a nagysága arányos a vezetéken átfolyó árammal. A generált mágneses tér összegyűlik a mágneses gyűrűben, és áthalad a mágneses gyűrű légrésén. A Hall elem méri és erősíti a kimenetet, a VS kimeneti feszültsége pedig pontosan tükrözi az IP primer áramot. Az általános névleges kimenet 4V-ra van kalibrálva.
A mágneses kiegyenlítő áramérzékelőt kompenzációs érzékelőnek is nevezik, vagyis a mágneses gyűjtőgyűrűn az Ip primer áram által keltett mágneses teret a szekunder tekercs árama által generált mágneses tér kompenzálja, és az Is kompenzációs áram pontosan tükrözi a primer áram Ip, így a Hall-készüléket nulla mágneses fluxust észlelő üzemállapotba hozzuk.
A konkrét munkafolyamat a következő: amikor áram halad át a főáramkörön, a vezetéken generált mágneses mezőt a mágneses gyűrű összegyűjti, és a Hall-eszközhöz indukálja, és a generált jelkimenetet a tápcső meghajtására és elkészítésére használják. magatartást, ezáltal kompenzációt szerezzen Current Is. Ez az áram a többfordulatú tekercsen áthaladva mágneses mezőt hoz létre, amely pontosan ellentétes a mért áram által keltett mágneses térrel, így kompenzálja az eredeti mágneses teret, és fokozatosan csökkenti a Hall eszköz teljesítményét. Ha az Ip és a fordulatok számának szorzata által generált mágneses tér egyenlő, az Is már nem fog növekedni. Ebben az időben a Hall eszköz a nulla mágneses fluxus jelzését tölti be. Jelenleg az Ip-t az Is tesztelheti. Amikor az Ip megváltozik, az egyensúly megsemmisül, és a Hall eszköz jelkimenettel rendelkezik, vagyis a fenti folyamat megismétlődik, hogy újra egyensúlyt érjünk el. A mért áramerősség bármilyen változása felborítja ezt az egyensúlyt. Ha a mágneses tér kiegyensúlyozatlan, a Hall-eszköz jelkimenettel rendelkezik. A teljesítmény felerősítése után a megfelelő áram azonnal átfolyik a szekunder tekercsen, hogy kompenzálja a kiegyensúlyozatlan mágneses teret. A mágneses tér kiegyensúlyozatlanságától ismét az egyensúlyig a szükséges idő elméletileg kevesebb, mint 1 μs, ami egy dinamikus egyensúlyi folyamat. Ezért makroszempontból a szekunder kompenzációs áram amper-fordulatai megegyeznek a primer mért áram amper-fordulataival bármikor.
A fő különbség a zárt hurkú Hall áramérzékelő és a nyitott hurkú Hall áramérzékelő között
A. Sávszélesség különbség
Mikroszkóposan szólva, a légrés mágneses mezője mindig nulla fluxus közelében változik. Mivel a mágneses tér nagyon keveset változik, a változó frekvencia gyorsabb lehet. Ezért a zárt hurkú Hall áramérzékelő gyors válaszidővel rendelkezik. A tényleges zárt hurkú Hall áramérzékelő sávszélessége általában meghaladja a 100 kHz-et. A nyílt hurkú Hall áramérzékelő sávszélessége általában szűk, például: a közös nyílt hurkú Hall áramérzékelő sávszélessége körülbelül 3 kHz.
B. Különbség a pontosságban
A nyitott hurkú Hall áramérzékelő szekunder oldalának kimenete arányos a mágneses mag légrésénél kialakuló mágneses indukció intenzitásával, a mágneses mag pedig nagy mágneses permeabilitású anyagokból készül. A nemlineáris és hiszterézis hatások minden nagy mágneses permeabilitású anyag velejárója. Ezért a nyitott hurkú Hall áramérzékelő általában rossz linearitási szöggel rendelkezik, és a szekunder oldal kimenete eltérő lesz, amikor az elsődleges oldali jel emelkedik és csökken. A nyitott hurkú Hall áramérzékelő pontossága általában rosszabb, mint a 1%. Mivel a zárt hurkú Hall áramérzékelő nulla fluxus állapotban működik, a mágneses mag nemlinearitása és hiszterézis hatása nem befolyásolja a kimenetet, és jobb linearitás és nagyobb pontosság érhető el. A zárt hurkú Hall áramérzékelő pontossága általában elérheti a 0,2%-t.
Hall-effektus áramérzékelő főbb műszaki paraméterei
Hall áramérzékelő VA tápfeszültsége
Az érzékelő tápfeszültsége VA az áramérzékelő tápfeszültségére utal, amelynek az érzékelő által meghatározott tartományon belül kell lennie. Ezen a tartományon túl az érzékelő nem működik megfelelően, vagy csökken a megbízhatóság. Ezenkívül az érzékelő VA tápfeszültsége VA+ pozitív tápfeszültségre és VA- negatív tápfeszültségre van felosztva. Figyelembe kell venni, hogy az egyfázisú tápellátású érzékelőknél a VAmin tápfeszültsége kétszerese a kétfázisú tápfeszültség VAmin értékének, ezért mérési tartománya nagyobb legyen, mint a két teljesítményű érzékelőké.
Mérési tartomány Ipmax
Az áramérzékelő által mérhető maximális áramértékre vonatkozik, és a mérési tartomány általában magasabb, mint a szabványos IPN névleges érték.
Szabványos IPN névleges érték és ISN névleges kimeneti áram
Az IPN az aktuális érzékelő által tesztelhető szabványos névleges értékre utal, effektív értékben (karok) kifejezve, és az IPN mérete az érzékelő termék modelljéhez kapcsolódik. Az ISN az áramérzékelő névleges kimeneti áramára utal, általában 10-400 mA, természetesen ez egyes modellektől függően változhat. Ha a kimeneti áram áthalad az R mérőellenálláson, akkor a primer árammal arányos több voltos feszültség kimeneti jelet kaphatunk.
Az aktuális ISO eltolása
Az offset áramot maradékáramnak vagy maradékáramnak is nevezik, amelyet főként az elektronikus áramkörök Hall-elemeinek vagy műveleti erősítőinek instabil működési állapota okoz. Amikor az áramérzékelőt előállítják, 25°C-on és IP=0-nál az eltolási áramot a minimumra állítják, de az érzékelő bizonyos mértékű eltolási áramot generál, amikor elhagyja a gyártósort.
Linearitás
A linearitás meghatározza, hogy az érzékelő kimeneti jele (I0 szekunder oldali áram) milyen mértékben arányos a bemeneti jellel (I elsődleges oldali áram) a mérési tartományon belül.
hőmérséklet-eltolódás
Az ISO eltolási áramot 25°C-on számítják ki. Amikor a Hall-elektróda körüli környezeti hőmérséklet megváltozik, az ISO megváltozik. Ezért fontos figyelembe venni az ISO eltolási áram maximális változását, ahol az IOT a hőmérséklet-eltolódás értékére utal az aktuális érzékelő teljesítménytáblázatában.
Túlterhelési kapacitás
Az áramérzékelő túlterhelési kapacitása azt jelenti, hogy az áram túlterhelése esetén a primer áram továbbra is a mérési tartományon kívülre emelkedik, és a túlterhelési áram időtartama nagyon rövid lehet, és a túlterhelési érték meghaladhatja az érzékelő megengedett értékét . Általában nem mérhető, de nem károsítja az érzékelőt.
pontosság
A Hall-effektus érzékelők pontossága a szabványos IPN áramerősségtől függ. +25°C-on az érzékelő mérési pontossága bizonyos mértékben befolyásolja a primer áramot, és az érzékelő pontosságának értékelésekor figyelembe kell venni az offset áram, a linearitás és a hőmérséklet-drift hatását is.
Hall-effektus áramérzékelők alkalmazásai
Az elmúlt években nagyszámú nagy teljesítményű tranzisztort, egyenirányítót és tirisztort használtak az automatizálási rendszerekben, és széles körben elterjedtek a váltakozó áramú frekvenciakonverziós sebességszabályozó és impulzusszélesség-modulációs áramkörök, így az áramkör már nem csak a hagyományos 50 -ciklusú szinuszhullám, és különböző típusú szinuszhullámok jelentek meg. hullámforma. Ennél az áramkörnél a hagyományos mérési módszer nem tudja tükrözni a valós hullámformát, az áram- és feszültségérzékelő komponensek pedig nem alkalmasak közepesen magas frekvenciájú és nagy di/dt áram hullámformájának érzékelésére és detektálására.
Hall-effektus érzékelők, amelyek tetszőleges hullámformák áramát és feszültségét mérik. A kimeneti kapocs valóban tükrözi a bemeneti kapocs áramának vagy feszültségének hullámforma paramétereit. A Hall-effektus érzékelők nagy hőmérséklet-eltolódásának közös hátrányára törekedve a vezérléshez kompenzációs áramkört használnak, amely hatékonyan csökkenti a hőmérséklet befolyását a mérési pontosságra, és biztosítja a pontos mérést; jellemzői a nagy pontosság, a kényelmes telepítés és az alacsony ár.
A Hall-effektus érzékelőket széles körben használják frekvenciakonverziós sebességszabályozó eszközökben, inverteres eszközökben, ups tápegységekben, kommunikációs tápegységekben, elektromos hegesztőgépekben, elektromos mozdonyokban, alállomásokban, CNC szerszámgépekben, elektrolitikus bevonatolásban, mikroszámítógépes felügyeletben, elektromos hálózat felügyeletében és egyéb létesítményekben, amelyek le kell választani és észlelni kell az áramot és a feszültséget.
A Hall-áram-érzékelőket, különösen a zárt hurkú Hall-áram-érzékelőket széles körben használják az ipari mérések és vezérlések területén, mivel jellemzőik széles frekvenciasáv, AC és DC, valamint nem könnyű mágneses telítettségük. A Hall áramérzékelőknek azonban vannak hátrányai is:
1. Az elektromágneses áramváltóhoz képest kicsi a szekunder árama, és viszonylag gyenge az interferencia-elhárító képessége;
2. Érzékeny a környezeti mágneses tér hatására, csökkentve a mérési pontosságot;
3. Általában nincs megadva a szögkülönbség index, és teljesítménymérésre használva a rendszerhiba forrása nem követhető nyomon.
Általában ajánlott Hall áramérzékelőket használni olyan szabályozási célokra, amelyek nem igényelnek teljesítménymérést vagy nem igényelnek nagy pontosságot; teljesítményméréshez vagy teljesítmény-frekvenciás szinuszos áramkörök energiaméréséhez elektromágneses áramváltók javasoltak.
Hall-áram-érzékelők alkalmazásai – Összehasonlítás más érzékelőelemekkel
A múltban az áramérzékelésre általánosan használt alkatrészek a söntök és az áramváltók voltak.
A söntök használatának legnagyobb problémája az, hogy nincs galvanikus leválasztás a bemenet és a kimenet között. Ráadásul a nagyfrekvenciás vagy nagy áram észlelésére szolgáló sönt használatakor az elkerülhetetlenül induktív, így a sönt bekötése nem csak a mért áram hullámformájára van hatással, hanem nem is tud valóban nem szinuszos hullámformákat továbbítani.
Az áramváltó nagy pontossággal rendelkezik a megadott működési frekvencia alatt, de a frekvenciatartomány, amelyhez alkalmazkodni tud, nagyon szűk, különösen nem képes egyenáramot továbbítani. Ráadásul az áramváltó működése közben gerjesztőáram is van, tehát induktív elem, és ugyanolyan hátrányai vannak, mint a söntnek.
Hall áramérzékelő alkalmazása – odafigyelést igénylő ügyek
A hagyományos áramérzékelőkhöz hasonlóan az általános Hall áramérzékelőknek is négy érintkezője van, pozitív (+), negatív (-), mérőkapocs (M) és földelés (0), de a vezetékes áramérzékelők nem rendelkeznek ezzel a négy érintkezővel. , de van három piros, fekete, sárga és zöld vezeték, amelyek megfelelnek a pozitív pólusnak, a negatív pólusnak, a mérőkapocsnak és a testnek. Ugyanakkor a legtöbb érzékelőben van egy belső lyuk, és a vezetéknek át kell haladnia a belső lyukon az elsődleges áram mérésekor. Az apertúra mérete elkerülhetetlen kapcsolatban áll a termék modelljével és a mért áram nagyságával.
Függetlenül az áramérzékelő típusától, a csapok bekötését a telepítés során a kézikönyvben szereplő feltételek szerint kell bekötni.
1) Váltakozó áram mérésénél kötelező a bipoláris tápegység használata. Vagyis az érzékelő pozitív pólusa (+) a tápegység „+VA” kivezetésére, a negatív pólusa pedig a tápegység „-VA” kivezetésére csatlakozik. Ezt a csatlakozást bipoláris tápegységnek nevezik. Ezzel egyidejűleg a mérőkapocs (M) egy ellenálláson keresztül (egyujjas nulla mágneses fluxus típusú) csatlakozik a tápegység „0V” kivezetéséhez.
2) Az egyenáram mérésénél egypólusú vagy egyfázisú tápegység használható, vagyis a pozitív vagy negatív pólus a „0V” kivezetéssel rövidre van zárva, így csak egy elektróda csatlakozik.
Ezenkívül a telepítés során teljes mértékben figyelembe kell venni a termék használatát, modelljét, választékát és telepítési környezetét. Például az érzékelőt olyan helyre kell felszerelni, amely elősegíti a hőelvezetést.
A vezetékezésen, az azonnali kalibráláson és kalibráláson túl, valamint az érzékelő munkakörnyezetére való odafigyelés mellett a következő szempontokra is ügyelnie kell a teszt pontosságának biztosítása érdekében:
1) Az elsődleges vezetéket az érzékelő belső furatának közepén kell elhelyezni, és lehetőleg ne legyen előfeszítve;
2) Az érzékelő belső furatát a lehető legteljesebben töltse ki az elsődleges vezetékkel, anélkül, hogy réseket hagyna;
3) A mérendő áramerősségnek közel kell lennie az érzékelő szabványos névleges IPN értékéhez, és a különbség nem lehet túl nagy. Ha a feltételek korlátozottak, akkor csak egy nagy névleges értékű érzékelő van kéznél, és a mérendő aktuális érték jóval alacsonyabb, mint a névleges érték. A mérési pontosság javítása érdekében a primer huzal többször is feltekerhető, hogy a névleges értékhez közel kerüljön. Például, ha egy 100 A névleges értékű érzékelőt használnak 10 A-es áram mérésére, a pontosság növelése érdekében az elsődleges vezeték tízszer tekerhető az érzékelő belső furatának közepe köré (általában NP=1; egy körben a belső furatban NP= 2;…;Kilenc kör, NP=10, akkor NP×10A=100A egyenlő az érzékelő névleges értékével, ami javíthatja a pontosságot).
A Hall áramérzékelő mágneses telítettséget fog tapasztalni?
mi a mágneses telítési jelenség?
A ferromágneses vagy ferrimágneses anyag olyan állapotban van, hogy a mágneses polarizáció vagy mágnesezettség nem növekszik jelentősen a mágneses térerősség növekedésével.
A mágnesesen áteresztő anyag fizikai szerkezetének korlátai miatt az áthaladó mágneses fluxus nem növekedhet végtelenül. Nem számít, hogy növeli az áramerősséget vagy a fordulatok számát, a mágneses fluxus egy bizonyos térfogatú mágneses áteresztő anyagon áthaladva már nem fog növekedni egy bizonyos mértékig, és a mágneses telítettség eléri. .
Tegyük fel, hogy van egy elektromágnes, egységáram alkalmazásakor a generált mágneses térerősség 1, ha az áramerősség 2-re nő, a mágneses térerősség 2,3-ra nő, ha az áramerősség 5, a mágneses térerősség 7, de az áram eléri a 6-ot Ha a mágneses térerősség még mindig 7, ha tovább növeljük az áramerősséget, akkor a mágneses térerősség 7, és már nem növekszik. Jelenleg azt mondják, hogy az elektromágnesnek mágneses telítettsége van.
Mágneses telítettség veszélyei
A Hall áramérzékelő belseje nagy mágneses áteresztőképességű anyagokat tartalmaz. A nagy mágneses áteresztőképességű anyagok mágneses telítését követően az érzékelő szekunder árama (vagy feszültsége) már nem változik a primer áram változásának megfelelően, ami mérési hibákat vagy a szekunder áramkör védelmi meghibásodását eredményezi. Az ideiglenes mágneses telítés a mágneses vezető anyag túlzott felmelegedését is okozhatja, és károsíthatja a szigetelést a Hall-áramérzékelő primer áramköre és szekunder köre között, veszélyeztetve a berendezéseket és a személyi biztonságot.
Hall áramérzékelő mágneses telítési probléma
Sok Hall-áram-érzékelő gyártó a mágneses telítettség hiányát, mint a Hall-áram-érzékelők fontos előnyét hirdeti műszaki anyagaikban. A Hall áramérzékelő mágneses telítettségének hiánya szinte az egyik fő előnye az alkalmazása óta széles körben elismert Hall áramérzékelőnek.
Ez az igazság?
Valójában a Hall áramérzékelő nemlineáris mágneses magot tartalmaz, amely már meghatározza, hogy a Hall áramérzékelő bizonyos körülmények között mágnesesen telített lesz!
Nyílt hurkú Hall-áramérzékelő mágneses telítési problémája
Az alábbi ábra az összes nagy mágneses permeabilitású anyag tipikus mágnesezési görbéjének vázlatos diagramja:
Az ábrán az Oa' a kezdeti nemlineáris szakasz, az a'a" a lineáris szakasz, és a"a a telítési tartomány. Amint azt mindannyian tudjuk, a jobb mérési eredmények elérése érdekében, legyen szó nyílt hurkú Hall áramérzékelőről vagy elektromágneses transzformátorról, a mágnesezési görbe jobb linearitású szakaszát használjuk munkatartományként. Más szóval, amíg a mágneses indukció meghalad egy bizonyos tartományt a lineáris tartományban, mágneses telítettség lép fel.
Az elektromágneses transzformátorhoz képest csak egy oka van a nyitott hurkú Hall áramérzékelő mágneses telítettségének, vagyis az elsődleges áram elég nagy.
Nem okoz mágneses telítettséget az alacsony áramfrekvencia miatt, ami a Hall-áramérzékelő előnye, valamint a nyitott hurkú Hall-áram-érzékelő mágneses telítési jellemzője.
Ezzel szemben az elektromágneses transzformátornak is van előnye, vagyis elég kicsi a másodlagos terhelés, nagy túlterhelés esetén sem jön létre mágneses telítettség.
A zárt hurkú Hall-áramérzékelő mágneses telítési problémája
A nyitott hurkú Hall áramérzékelő mágneses telítési problémája viszonylag egyszerű. Ezzel szemben a zárt hurkú Hall-áramérzékelő mágneses telítési problémája érthetetlennek tűnik, mivel a mágneses magban a mágneses fluxus nulla, amikor a zárt hurkú Hall-áramérzékelő normálisan működik. , nulla mágneses fluxus mellett természetesen nem lesz telítve.
Ez azonban csak normál munkakörülmények között lesz lehetséges!
Valójában még akkor is, ha az elektromágneses áramtranszformátor vagy a nyitott hurkú Hall áramérzékelő mágneses telítési problémája abnormális munkakörülmények között, például túlterhelés, alacsony frekvencia és nagy terhelés esetén jelentkezik, normál munkakörülmények között nem fordul elő. Mágneses telítettség!
A zárt hurkú Hall-áramérzékelő működési elvéből kitűnik, hogy nulla mágneses fluxus jön létre azon a feltevésen, hogy a szekunder oldali kompenzációs tekercs által keltett mágneses tér el tudja tolni a primer oldali vezető által keltett mágneses teret. Tehát a zárt hurkú Hall áramérzékelő bármilyen körülmények között fenntarthatja ezt a nulla fluxust?
Nyilvánvalóan nem!
V. Ha az érzékelő nincs áram alatt, a szekunder oldali kompenzációs tekercs nem termel áramot. Jelenleg a zárt hurkú Hall-áram-érzékelő egyenértékű egy nyitott hurkú Hall-áram-érzékelővel. Amíg az elsődleges áram elég nagy, mágneses telítettség lép fel.
B. Normál tápegység, de a primer áram túl nagy. Ennek az az oka, hogy a másodlagos kompenzációs tekercs által generált áram végeredményben korlátozott. Ha az elsődleges áram által generált mágneses mező nagyobb, mint a szekunder kompenzációs tekercs által generált maximális mágneses mező, a mágneses egyensúly megszakad, és mágneses mező halad át a mágneses magon. Ha az áram folyamatosan növekszik, a mágneses magban lévő mágneses tér is növekszik. Amikor a primer áram elég nagy, a zárt hurkú Hall áramérzékelő mágneses telítettség állapotba kerül!
Az elektromágneses áramváltókkal és a nyílt hurkú Hall-áramérzékelőkkel összehasonlítva a zárt hurkú Hall-áramérzékelők mágneses telítettsége kisebb valószínűséggel fordul elő, de ez nem jelenti azt, hogy nem fordul elő. A helytelen használat vagy a hosszú távú túlterhelés szintén mágneses telítettséget okozhat.
Magyar 
English 
Español 
Português 
Français 
Deutsch 
Русский 
العربية 
Nederlands 
Türkçe 
Português do Brasil 
English (Canada) 
English (UK) 
한국어 
日本語 
English (Australia) 
Deutsch (Österreich) 
Polski 
Nederlands (België) 
Français de Belgique 
Dansk 
Svenska 
Deutsch (Schweiz) 
Italiano 
English (South Africa) 
Română 
Čeština 
Suomi 
Bahasa Indonesia 
Español de Argentina 
Español de Chile 
Español de Perú 
Español de México 
Ελληνικά