{"id":5225,"date":"2023-08-18T23:42:18","date_gmt":"2023-08-18T23:42:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hangzhiprecision.com\/?p=5225"},"modified":"2026-01-23T02:04:27","modified_gmt":"2026-01-23T02:04:27","slug":"sensor-de-corrente-de-efeito-hall","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hangzhiprecision.com\/pt\/knowledge-center\/hall-effect-current-sensor\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 sensor de corrente de efeito Hall?"},"content":{"rendered":"
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A Sensor de corrente de efeito Hall<\/a> \u00e9 um dispositivo eletr\u00f4nico que mede a corrente que passa por um condutor utilizando o fen\u00f4meno do efeito Hall. O efeito Hall \u00e9 um princ\u00edpio f\u00edsico no qual uma diferen\u00e7a de tens\u00e3o, conhecida como tens\u00e3o Hall, \u00e9 produzida atrav\u00e9s de um condutor quando ele \u00e9 exposto a um campo magn\u00e9tico perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do fluxo da corrente. Os sensores de corrente de efeito Hall utilizam esse fen\u00f4meno para medir com precis\u00e3o a magnitude da corrente que flui atrav\u00e9s de um condutor sem a necessidade de contato el\u00e9trico direto.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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O que \u00e9 efeito Hall? <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Quando foi descoberto o Efeito Hall e como funciona? <\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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O efeito Hall foi descoberto pelo f\u00edsico americano Hall em 1879. Quando uma corrente passa por um condutor em um campo magn\u00e9tico, uma diferen\u00e7a de potencial perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o da corrente e \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico ser\u00e1 gerada no condutor. E a magnitude da diferen\u00e7a de potencial \u00e9 proporcional \u00e0 componente vertical da indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica e \u00e0 magnitude da corrente. Nos semicondutores, o efeito Hall \u00e9 ainda mais pronunciado.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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O efeito Hall \u00e9 essencialmente a deflex\u00e3o de part\u00edculas carregadas em movimento em um campo magn\u00e9tico causado pela for\u00e7a de Lorentz. Quando part\u00edculas carregadas (el\u00e9trons ou buracos) est\u00e3o confinadas em um material s\u00f3lido, essa deflex\u00e3o leva ao ac\u00famulo de cargas positivas e negativas na dire\u00e7\u00e3o perpendicular \u00e0 corrente e ao campo magn\u00e9tico, formando assim um campo el\u00e9trico transversal adicional, ou seja, o Hall campo el\u00e9trico EH.
A corrente IS passa pelo elemento Hall tipo N ou tipo P, a dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico B \u00e9 perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o da corrente IS e a dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico \u00e9 de dentro para fora. Para semicondutores do tipo N e semicondutores do tipo P, as dire\u00e7\u00f5es geradas s\u00e3o mostradas no Hall \u00e0 esquerda e \u00e0 direita. Campo el\u00e9trico EH (de acordo com isso, as propriedades do elemento Hall podem ser avaliadas \u2013 tipo N ou tipo P).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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A diferen\u00e7a de potencial Hall EH impede que os portadores continuem a se deslocar para o lado. Quando a for\u00e7a do campo el\u00e9trico transversal FE e a for\u00e7a de Lorentz FB experimentadas pelos portadores s\u00e3o iguais, o ac\u00famulo de cargas em ambos os lados do elemento Hall atinge um equil\u00edbrio din\u00e2mico.
porque:
FE=eEH, FB=evB,
portanto:
eEH=eVB (1)
Suponha que a largura da amostra seja b, a espessura seja d e a concentra\u00e7\u00e3o de transportador seja n, ent\u00e3o:
IS=nevbd (2)
Das f\u00f3rmulas (1) e (2), podemos obter:
Diferen\u00e7a de potencial Hall UH=EHb=(1\/ne)(ISB\/d)=RH(ISB\/d)
RH=1\/ne \u00e9 o coeficiente Hall do material, que \u00e9 um par\u00e2metro importante que reflete a resist\u00eancia do efeito Hall do material.
Para um elemento Hall fixo, a espessura d \u00e9 fixa e KH \u00e9 o coeficiente Hall do elemento Hall, que pode ser obtido:
UH=KHISB (3)
Ou seja: a diferen\u00e7a de potencial Hall UH \u00e9 proporcional \u00e0 corrente IS e \u00e0 indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica B.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aplica\u00e7\u00f5es do efeito Hall<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Usando o efeito Hall, sensores de comuta\u00e7\u00e3o e sensores lineares podem ser feitos. Os sensores Hall do tipo chave s\u00e3o amplamente utilizados na medi\u00e7\u00e3o de posi\u00e7\u00e3o, deslocamento e velocidade, e os sensores Hall lineares s\u00e3o amplamente utilizados na medi\u00e7\u00e3o de campo magn\u00e9tico, corrente e tens\u00e3o.
Nos \u00faltimos anos, h\u00e1 uma demanda crescente pela medi\u00e7\u00e3o de eletricidade de frequ\u00eancia vari\u00e1vel com frequ\u00eancia n\u00e3o energ\u00e9tica e caracter\u00edsticas n\u00e3o senoidais. Devido \u00e0 estreita faixa de aplica\u00e7\u00e3o de frequ\u00eancia dos transformadores eletromagn\u00e9ticos, em compara\u00e7\u00e3o, as faixas de frequ\u00eancia aplic\u00e1veis dos sensores de tens\u00e3o e corrente Hall s\u00e3o amplas e podem ser usadas para medi\u00e7\u00e3o CC, sua perspectiva de mercado \u00e9 ampla.
Por\u00e9m, para a medi\u00e7\u00e3o precisa de pot\u00eancia de frequ\u00eancia vari\u00e1vel em um ambiente eletromagn\u00e9tico complexo, devido \u00e0 sensibilidade do sensor Hall ao campo magn\u00e9tico, aten\u00e7\u00e3o especial deve ser dada \u00e0 aplica\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, como os sensores Hall de tens\u00e3o e corrente s\u00e3o usados principalmente para medi\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o e corrente para fins de controle, os fabricantes geralmente n\u00e3o fornecem indicadores de diferen\u00e7a angular que s\u00e3o cr\u00edticos para a medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia. Para ocasi\u00f5es que exijam medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia precisa, use-os com cuidado.
A Esta\u00e7\u00e3o Nacional de Metrologia de Instrumentos de Medi\u00e7\u00e3o de Energia de Convers\u00e3o de Frequ\u00eancia conduziu verifica\u00e7\u00f5es pontuais em alguns tipos comuns de sensores de tens\u00e3o e corrente Hall. A 50 Hz, o \u00edndice de diferen\u00e7a angular est\u00e1 entre 20\u2032~240\u2032, em compara\u00e7\u00e3o com 10\u2032 do transformador eletromagn\u00e9tico de n\u00edvel 0,2. Em outras palavras, o \u00edndice de diferen\u00e7a angular \u00e9 pobre e, para ocasi\u00f5es com baixo fator de pot\u00eancia, tem grande influ\u00eancia na precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia.
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Como funcionam e tipos os sensores de corrente de efeito Hall <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Resumo dos sensores de corrente de efeito Hall<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Os sensores de corrente Hall incluem tipos de malha aberta e malha fechada. A maioria dos sensores de corrente Hall de alta precis\u00e3o s\u00e3o de malha fechada. O sensor de corrente Hall de malha fechada \u00e9 baseado no princ\u00edpio Hall de equil\u00edbrio magn\u00e9tico, ou seja, o princ\u00edpio de malha fechada. Quando a corrente prim\u00e1ria IP gera O fluxo magn\u00e9tico \u00e9 concentrado no circuito magn\u00e9tico atrav\u00e9s do n\u00facleo magn\u00e9tico de alta qualidade, o elemento Hall \u00e9 fixado no entreferro para detectar o fluxo magn\u00e9tico e a corrente de compensa\u00e7\u00e3o reversa \u00e9 emitida atrav\u00e9s do multi-turn bobina enrolada no n\u00facleo magn\u00e9tico, que \u00e9 usada para compensar a gera\u00e7\u00e3o de IP no lado prim\u00e1rio do fluxo magn\u00e9tico, de modo que o fluxo magn\u00e9tico no circuito magn\u00e9tico seja sempre mantido em zero. Depois de ser processado por um circuito especial, o terminal de sa\u00edda do sensor pode gerar uma mudan\u00e7a de corrente que reflete com precis\u00e3o a corrente do lado prim\u00e1rio.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Substitui\u00e7\u00e3o de sensores de corrente de efeito Hall de precis\u00e3o Hangzhi<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Como funcionam os sensores de corrente de efeito Hall<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Sensores de Corrente de Efeito Hall de Malha Aberta<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Quando a corrente prim\u00e1ria IP flui atrav\u00e9s de um fio longo, um campo magn\u00e9tico ser\u00e1 gerado ao redor do fio. A magnitude deste campo magn\u00e9tico \u00e9 proporcional \u00e0 corrente que flui atrav\u00e9s do fio. O campo magn\u00e9tico gerado se re\u00fane no anel magn\u00e9tico e passa atrav\u00e9s do entreferro do anel magn\u00e9tico. O elemento Hall mede e amplifica a sa\u00edda, e sua tens\u00e3o de sa\u00edda VS reflete com precis\u00e3o a corrente prim\u00e1ria IP. A sa\u00edda nominal geral \u00e9 calibrada para 4V.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Princ\u00edpio do sensor de corrente Hall de malha aberta<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Sensores de Corrente de Efeito Hall de Equil\u00edbrio Magn\u00e9tico (Malha Fechada)<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Quando a corrente prim\u00e1ria IP flui atrav\u00e9s de um fio longo, um campo magn\u00e9tico ser\u00e1 gerado ao redor do fio. A magnitude deste campo magn\u00e9tico \u00e9 proporcional \u00e0 corrente que flui atrav\u00e9s do fio. O campo magn\u00e9tico gerado se re\u00fane no anel magn\u00e9tico e passa atrav\u00e9s do entreferro do anel magn\u00e9tico. O elemento Hall mede e amplifica a sa\u00edda, e sua tens\u00e3o de sa\u00edda VS reflete com precis\u00e3o a corrente prim\u00e1ria IP. A sa\u00edda nominal geral \u00e9 calibrada para 4V.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Sensor de corrente Hall de circuito fechado_Princ\u00edpio do sensor de corrente Hall de equil\u00edbrio magn\u00e9tico<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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O sensor de corrente de equil\u00edbrio magn\u00e9tico \u00e9 tamb\u00e9m designado por sensor de compensa\u00e7\u00e3o, ou seja, o campo magn\u00e9tico gerado pela corrente prim\u00e1ria Ip no anel de recolha magn\u00e9tica \u00e9 compensado pelo campo magn\u00e9tico gerado por uma corrente de bobina secund\u00e1ria, e a corrente de compensa\u00e7\u00e3o reflecte com precis\u00e3o a corrente prim\u00e1ria Ip, tornando assim o dispositivo Hall no estado de funcionamento de dete\u00e7\u00e3o fluxo magn\u00e9tico nulo<\/a>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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O processo de trabalho espec\u00edfico \u00e9: quando uma corrente passa pelo circuito principal, o campo magn\u00e9tico gerado no fio \u00e9 reunido pelo anel magn\u00e9tico e induzido ao dispositivo Hall, e a sa\u00edda do sinal gerado \u00e9 usada para acionar o tubo de alimenta\u00e7\u00e3o e torn\u00e1-lo conduta, obtendo assim uma compensa\u00e7\u00e3o Atual Is. Essa corrente passa pelo enrolamento multivoltas para gerar um campo magn\u00e9tico, que \u00e9 exatamente oposto ao campo magn\u00e9tico gerado pela corrente medida, compensando assim o campo magn\u00e9tico original e reduzindo gradativamente a sa\u00edda do dispositivo Hall. Quando o campo magn\u00e9tico gerado pela multiplica\u00e7\u00e3o de Ip e o n\u00famero de voltas for igual, Is n\u00e3o aumentar\u00e1 mais. Neste momento, o dispositivo Hall desempenha o papel de indicar fluxo magn\u00e9tico zero. Neste momento, o IP pode ser testado pelo Is. Quando o Ip muda, o equil\u00edbrio \u00e9 destru\u00eddo, e o dispositivo Hall tem uma sa\u00edda de sinal, ou seja, o processo acima \u00e9 repetido para atingir o equil\u00edbrio novamente. Qualquer altera\u00e7\u00e3o na corrente medida perturbar\u00e1 este equil\u00edbrio. Quando o campo magn\u00e9tico est\u00e1 desequilibrado, o dispositivo Hall tem uma sa\u00edda de sinal. Depois que a pot\u00eancia \u00e9 amplificada, uma corrente correspondente flui imediatamente atrav\u00e9s do enrolamento secund\u00e1rio para compensar o campo magn\u00e9tico desequilibrado. Do desequil\u00edbrio do campo magn\u00e9tico ao equil\u00edbrio novamente, o tempo necess\u00e1rio \u00e9 teoricamente inferior a 1\u03bcs, que \u00e9 um processo de equil\u00edbrio din\u00e2mico. Portanto, do ponto de vista macro, os amperes-espiras da corrente de compensa\u00e7\u00e3o secund\u00e1ria s\u00e3o iguais aos amperes-espiras da corrente prim\u00e1ria medida a qualquer momento.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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A principal diferen\u00e7a entre o sensor de corrente Hall de circuito fechado e o sensor de corrente Hall de circuito aberto<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A. Diferen\u00e7a de largura de banda
Microscopicamente falando, o campo magn\u00e9tico no entreferro sempre muda pr\u00f3ximo ao fluxo zero. Como o campo magn\u00e9tico muda muito pouco, a mudan\u00e7a de frequ\u00eancia pode ser mais r\u00e1pida. Portanto, o sensor de corrente Hall de malha fechada tem um tempo de resposta r\u00e1pido. A largura de banda real do sensor de corrente Hall de circuito fechado geralmente pode atingir mais de 100kHz. A largura de banda do sensor de corrente Hall de malha aberta \u00e9 geralmente estreita, como: a largura de banda do sensor de corrente Hall de malha aberta comum \u00e9 de cerca de 3kHz.
B. Diferen\u00e7a na precis\u00e3o
A sa\u00edda do lado secund\u00e1rio do sensor de corrente Hall de circuito aberto \u00e9 proporcional \u00e0 intensidade de indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica no entreferro do n\u00facleo magn\u00e9tico, e o n\u00facleo magn\u00e9tico \u00e9 feito de materiais de alta permeabilidade magn\u00e9tica. Os efeitos n\u00e3o lineares e de histerese s\u00e3o caracter\u00edsticas inerentes a todos os materiais de alta permeabilidade magn\u00e9tica. Portanto, o sensor de corrente Hall de malha aberta geralmente tem um \u00e2ngulo de linearidade ruim e a sa\u00edda do lado secund\u00e1rio ser\u00e1 diferente quando o sinal do lado prim\u00e1rio subir e descer. A precis\u00e3o do sensor de corrente Hall de malha aberta \u00e9 normalmente pior que 1%. Como o sensor de corrente Hall de circuito fechado funciona no estado de fluxo zero, o efeito de n\u00e3o linearidade e histerese do n\u00facleo magn\u00e9tico n\u00e3o afetar\u00e1 a sa\u00edda, e melhor linearidade e maior precis\u00e3o podem ser obtidas. A precis\u00e3o do sensor de corrente Hall de circuito fechado geralmente pode atingir 0,2%.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Principais par\u00e2metros t\u00e9cnicos do sensor de corrente de efeito Hall<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o VA do sensor de corrente Hall<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o do sensor VA refere-se \u00e0 tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o do sensor de corrente, que deve estar dentro da faixa especificada pelo sensor. Al\u00e9m desta faixa, o sensor n\u00e3o pode funcionar normalmente ou a confiabilidade \u00e9 reduzida. Al\u00e9m disso, a tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o VA do sensor \u00e9 dividida em tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o positiva VA+ e tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o negativa VA-. Deve-se observar que para sensores com alimenta\u00e7\u00e3o monof\u00e1sica, sua tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o VAmin \u00e9 o dobro da tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o bif\u00e1sica VAmin, portanto sua faixa de medi\u00e7\u00e3o deve ser maior que a dos sensores de alimenta\u00e7\u00e3o dupla.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Faixa de medi\u00e7\u00e3o Ipmax<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Refere-se ao valor m\u00e1ximo de corrente que pode ser medido pelo sensor de corrente, e a faixa de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 geralmente superior ao valor nominal padr\u00e3o IPN.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Valor nominal padr\u00e3o IPN e corrente de sa\u00edda nominal ISN<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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IPN refere-se ao valor nominal padr\u00e3o que o sensor de corrente pode testar, expresso em valor efetivo (Arms), e o tamanho do IPN est\u00e1 relacionado ao modelo do produto sensor. ISN refere-se \u00e0 corrente de sa\u00edda nominal do sensor de corrente, geralmente 10~400mA, claro, pode variar de acordo com alguns modelos. Se a corrente de sa\u00edda passar pelo resistor de medi\u00e7\u00e3o R, um sinal de sa\u00edda de tens\u00e3o de v\u00e1rios volts proporcional \u00e0 corrente prim\u00e1ria pode ser obtido.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Deslocamento do ISO atual<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A corrente de deslocamento tamb\u00e9m \u00e9 chamada de corrente residual ou corrente residual, que \u00e9 causada principalmente pelo estado de funcionamento inst\u00e1vel dos elementos Hall ou amplificadores operacionais em circuitos eletr\u00f4nicos. Quando o sensor de corrente \u00e9 produzido, a 25\u00b0C e IP=0, a corrente de deslocamento foi ajustada ao m\u00ednimo, mas o sensor ir\u00e1 gerar uma certa quantidade de corrente de deslocamento quando sair da linha de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Linearidade<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A linearidade determina o grau em que o sinal de sa\u00edda do sensor (corrente do lado secund\u00e1rio I0) \u00e9 proporcional ao sinal de entrada (corrente do lado prim\u00e1rio I) dentro da faixa de medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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varia\u00e7\u00e3o de temperatura<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A corrente de deslocamento ISO \u00e9 calculada a 25\u00b0C. Quando a temperatura ambiente ao redor do eletrodo Hall muda, o ISO muda. Portanto, \u00e9 importante considerar a altera\u00e7\u00e3o m\u00e1xima na corrente de deslocamento ISO, onde IOT se refere ao valor do desvio de temperatura na tabela de desempenho do sensor de corrente.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Capacidade de sobrecarga<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A capacidade de sobrecarga do sensor de corrente significa que quando ocorre uma sobrecarga de corrente, a corrente prim\u00e1ria ainda aumentar\u00e1 fora da faixa de medi\u00e7\u00e3o, e a dura\u00e7\u00e3o da corrente de sobrecarga pode ser muito curta, e o valor de sobrecarga pode exceder o valor permitido do sensor . Geralmente, n\u00e3o pode ser medido, mas n\u00e3o causar\u00e1 danos ao sensor.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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precis\u00e3o<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A precis\u00e3o dos sensores de efeito Hall depende da classifica\u00e7\u00e3o de corrente padr\u00e3o IPN. A +25\u00b0C, a precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o do sensor tem uma certa influ\u00eancia na corrente prim\u00e1ria, e a influ\u00eancia da corrente de deslocamento, linearidade e desvio de temperatura tamb\u00e9m deve ser considerada ao avaliar a precis\u00e3o do sensor.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Aplica\u00e7\u00f5es de sensores de corrente de efeito Hall <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nos \u00faltimos anos, um grande n\u00famero de transistores, retificadores e tiristores de alta pot\u00eancia t\u00eam sido usados em sistemas de automa\u00e7\u00e3o, e circuitos de regula\u00e7\u00e3o de velocidade de convers\u00e3o de frequ\u00eancia CA e modula\u00e7\u00e3o de largura de pulso t\u00eam sido amplamente utilizados, de modo que o circuito n\u00e3o \u00e9 mais apenas o tradicional 50 -ciclo de onda senoidal e v\u00e1rios tipos diferentes de ondas senoidais apareceram. forma de onda. Para este tipo de circuito, o m\u00e9todo de medi\u00e7\u00e3o tradicional n\u00e3o pode refletir sua forma de onda real, e os componentes de detec\u00e7\u00e3o de corrente e tens\u00e3o n\u00e3o s\u00e3o adequados para a detec\u00e7\u00e3o e detec\u00e7\u00e3o de formas de onda de corrente m\u00e9dia-alta e alta di\/dt.
Sensores de efeito Hall que podem medir corrente e tens\u00e3o de formas de onda arbitr\u00e1rias. O terminal de sa\u00edda pode realmente refletir os par\u00e2metros da forma de onda da corrente ou tens\u00e3o do terminal de entrada. Visando a desvantagem comum de grande desvio de temperatura em sensores de efeito Hall, um circuito de compensa\u00e7\u00e3o \u00e9 usado para controle, o que reduz efetivamente a influ\u00eancia da temperatura na precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o e garante uma medi\u00e7\u00e3o precisa; possui caracter\u00edsticas de alta precis\u00e3o, instala\u00e7\u00e3o conveniente e pre\u00e7o baixo.
Os sensores de efeito Hall s\u00e3o amplamente utilizados em dispositivos de controle de velocidade de convers\u00e3o de frequ\u00eancia, dispositivos inversores, fontes de alimenta\u00e7\u00e3o UPS, fontes de alimenta\u00e7\u00e3o de comunica\u00e7\u00e3o, m\u00e1quinas de solda el\u00e9trica, locomotivas el\u00e9tricas, subesta\u00e7\u00f5es, m\u00e1quinas-ferramentas CNC, revestimento eletrol\u00edtico, monitoramento de microcomputadores, monitoramento de rede el\u00e9trica e outras instala\u00e7\u00f5es que precisa isolar e detectar corrente e tens\u00e3o.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Sensores de corrente Hall, especialmente sensores de corrente Hall de circuito fechado, t\u00eam sido amplamente utilizados no campo de medi\u00e7\u00e3o e controle industrial devido \u00e0s suas caracter\u00edsticas de ampla faixa de frequ\u00eancia, CA e CC, e n\u00e3o s\u00e3o f\u00e1ceis de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica. No entanto, os sensores de corrente Hall tamb\u00e9m apresentam algumas desvantagens:
1. Comparado com o transformador de corrente eletromagn\u00e9tica, sua corrente secund\u00e1ria \u00e9 pequena e sua capacidade anti-interfer\u00eancia \u00e9 relativamente fraca;
2. Suscet\u00edvel \u00e0 influ\u00eancia do campo magn\u00e9tico ambiental, reduzindo a precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o;
3. Geralmente, o \u00edndice de diferen\u00e7a angular n\u00e3o \u00e9 fornecido e, quando usado para medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia, a origem do erro do sistema n\u00e3o pode ser rastreada.
Geralmente \u00e9 recomendado que os sensores de corrente Hall sejam usados para fins de controle que n\u00e3o envolvam medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia ou n\u00e3o exijam alta precis\u00e3o; para medi\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia ou medi\u00e7\u00e3o de energia de circuitos senoidais de frequ\u00eancia de pot\u00eancia, s\u00e3o recomendados transformadores de corrente eletromagn\u00e9tica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aplica\u00e7\u00f5es de sensores de corrente Hall - compara\u00e7\u00e3o com outros componentes de detec\u00e7\u00e3o<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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No passado, os componentes comumente usados para detec\u00e7\u00e3o de corrente eram deriva\u00e7\u00f5es e transformadores de corrente.
O maior problema com o uso de shunts \u00e9 que n\u00e3o h\u00e1 isolamento galv\u00e2nico entre a entrada e a sa\u00edda. Al\u00e9m disso, ao usar um shunt para detectar alta frequ\u00eancia ou corrente grande, ele \u00e9 inevitavelmente indutivo, de modo que a conex\u00e3o do shunt n\u00e3o afeta apenas a forma de onda da corrente medida, mas tamb\u00e9m n\u00e3o pode transmitir verdadeiramente formas de onda n\u00e3o senoidais.
O transformador de corrente tem alta precis\u00e3o sob a frequ\u00eancia de trabalho especificada, mas a faixa de frequ\u00eancia \u00e0 qual ele pode se adaptar \u00e9 muito estreita, especialmente porque n\u00e3o pode transmitir CC. Al\u00e9m disso, existe uma corrente de excita\u00e7\u00e3o quando o transformador de corrente funciona, portanto \u00e9 um elemento indutivo e apresenta as mesmas desvantagens do shunt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aplica\u00e7\u00e3o do sensor de corrente Hall - assuntos que precisam de aten\u00e7\u00e3o<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Assim como os sensores de corrente convencionais, os sensores de corrente Hall gerais possuem quatro pinos, positivo (+), negativo (-), terminal de medi\u00e7\u00e3o (M) e terra (0), mas os sensores de corrente com fio n\u00e3o possuem esses quatro pinos. , mas existem tr\u00eas fios vermelhos, pretos, amarelos e verdes, que correspondem ao p\u00f3lo positivo, p\u00f3lo negativo, terminal de medi\u00e7\u00e3o e terra respectivamente. Ao mesmo tempo, a maioria dos sensores possui um orif\u00edcio interno e o fio deve passar pelo orif\u00edcio interno ao medir a corrente prim\u00e1ria. O tamanho da abertura tem uma rela\u00e7\u00e3o inevit\u00e1vel com o modelo do produto e o tamanho da corrente medida.<\/p>

Independentemente do tipo de sensor de corrente, a fia\u00e7\u00e3o dos pinos deve ser conectada de acordo com as condi\u00e7\u00f5es indicadas no manual durante a instala\u00e7\u00e3o.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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1) Na medi\u00e7\u00e3o de corrente alternada \u00e9 obrigat\u00f3rio o uso de fonte de alimenta\u00e7\u00e3o bipolar. Ou seja, o p\u00f3lo positivo (+) do sensor \u00e9 conectado ao terminal \u201c+VA\u201d da fonte de alimenta\u00e7\u00e3o, e o p\u00f3lo negativo \u00e9 conectado ao terminal \u201c-VA\u201d da fonte de alimenta\u00e7\u00e3o. Esta conex\u00e3o \u00e9 chamada de fonte de alimenta\u00e7\u00e3o bipolar. Ao mesmo tempo, o terminal de medi\u00e7\u00e3o (M) \u00e9 conectado ao terminal \u201c0V\u201d da fonte de alimenta\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de um resistor (tipo fluxo magn\u00e9tico zero de dedo \u00fanico).
2) Na medi\u00e7\u00e3o de corrente DC pode-se utilizar fonte de alimenta\u00e7\u00e3o unipolar ou monof\u00e1sica, ou seja, o p\u00f3lo positivo ou negativo \u00e9 curto-circuitado com o terminal \u201c0V\u201d, de forma que apenas um eletrodo seja conectado.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Al\u00e9m disso, o uso, modelo, alcance e ambiente de instala\u00e7\u00e3o do produto devem ser totalmente considerados durante a instala\u00e7\u00e3o. Por exemplo, o sensor deve ser instalado em um local prop\u00edcio \u00e0 dissipa\u00e7\u00e3o de calor.
Al\u00e9m de instalar a fia\u00e7\u00e3o, calibra\u00e7\u00e3o instant\u00e2nea e calibra\u00e7\u00e3o e prestar aten\u00e7\u00e3o ao ambiente de trabalho do sensor, voc\u00ea tamb\u00e9m deve prestar aten\u00e7\u00e3o aos seguintes itens para garantir a precis\u00e3o do teste:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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1) O fio prim\u00e1rio deve ser colocado no centro do orif\u00edcio interno do sensor e n\u00e3o deve ser polarizado tanto quanto poss\u00edvel;
2) Preencha o furo interno do sensor o mais completamente poss\u00edvel com o fio prim\u00e1rio, sem deixar lacunas;
3) A corrente a ser medida deve estar pr\u00f3xima do valor nominal padr\u00e3o IPN do sensor e a diferen\u00e7a n\u00e3o deve ser muito grande. Se as condi\u00e7\u00f5es forem limitadas, existe apenas um sensor com um valor nominal alto dispon\u00edvel e o valor da corrente a ser medido \u00e9 muito inferior ao valor nominal. Para melhorar a precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o, o fio prim\u00e1rio pode ser enrolado v\u00e1rias vezes para ficar pr\u00f3ximo do valor nominal. Por exemplo, quando um sensor com valor nominal de 100A \u00e9 usado para medir uma corrente de 10A, para melhorar a precis\u00e3o, o fio prim\u00e1rio pode ser enrolado dez vezes ao redor do centro do orif\u00edcio interno do sensor (em geral, NP=1; em um c\u00edrculo no furo interno, NP= 2;\u2026;Nove c\u00edrculos, NP=10, ent\u00e3o NP\u00d710A=100A \u00e9 igual ao valor nominal do sensor, o que pode melhorar a precis\u00e3o).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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O sensor de corrente Hall sofrer\u00e1 satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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o que \u00e9 o fen\u00f4meno da satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica?<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Uma subst\u00e2ncia ferromagn\u00e9tica ou ferrimagn\u00e9tica est\u00e1 num estado em que a polariza\u00e7\u00e3o ou magnetiza\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica n\u00e3o aumenta significativamente com o aumento da intensidade do campo magn\u00e9tico.
Devido \u00e0 limita\u00e7\u00e3o da estrutura f\u00edsica do material magn\u00e9tico perme\u00e1vel, o fluxo magn\u00e9tico que passa n\u00e3o pode aumentar infinitamente. N\u00e3o importa se voc\u00ea aumenta a corrente ou o n\u00famero de voltas, o fluxo magn\u00e9tico que passa atrav\u00e9s de um certo volume de material magn\u00e9tico perme\u00e1vel n\u00e3o aumentar\u00e1 mais at\u00e9 um certo valor, e a satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica ser\u00e1 alcan\u00e7ada. .
Suponha que haja um eletro\u00edm\u00e3, quando uma corrente unit\u00e1ria \u00e9 aplicada, a intensidade do campo magn\u00e9tico gerada \u00e9 1, quando a corrente aumenta para 2, a intensidade do campo magn\u00e9tico aumentar\u00e1 para 2,3, quando a corrente for 5, a intensidade do campo magn\u00e9tico ser\u00e1 7, mas a corrente atinge 6. Quando a intensidade do campo magn\u00e9tico ainda \u00e9 7, se a corrente aumentar ainda mais, a intensidade do campo magn\u00e9tico \u00e9 7 e n\u00e3o aumenta mais. Neste momento, diz-se que o eletro\u00edm\u00e3 possui satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Perigos de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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O interior do sensor de corrente Hall inclui materiais de alta permeabilidade magn\u00e9tica. Depois que os materiais de alta permeabilidade magn\u00e9tica estiverem magneticamente saturados, a corrente secund\u00e1ria (ou tens\u00e3o) do sensor n\u00e3o mudar\u00e1 mais de acordo com a mudan\u00e7a da corrente prim\u00e1ria, resultando em erros de medi\u00e7\u00e3o ou falhas de prote\u00e7\u00e3o do circuito secund\u00e1rio. A satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica tempor\u00e1ria tamb\u00e9m pode causar aquecimento excessivo do material condutor magn\u00e9tico e danificar o isolamento entre o circuito prim\u00e1rio e o circuito secund\u00e1rio do sensor de corrente Hall, colocando em risco o equipamento e a seguran\u00e7a pessoal.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Muitos fabricantes de sensores de corrente Hall tamb\u00e9m promovem a aus\u00eancia de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica como uma vantagem importante dos sensores de corrente Hall em seus materiais t\u00e9cnicos. A aus\u00eancia de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall \u00e9 quase uma das principais vantagens do sensor de corrente Hall que tem sido amplamente reconhecida desde a sua aplica\u00e7\u00e3o.
Esta \u00e9 a verdade?
Na verdade, o sensor de corrente Hall cont\u00e9m um n\u00facleo magn\u00e9tico n\u00e3o linear, que j\u00e1 determina que o sensor de corrente Hall ficar\u00e1 magneticamente saturado sob certas circunst\u00e2ncias!<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha aberta<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A figura abaixo \u00e9 um diagrama esquem\u00e1tico da curva de magnetiza\u00e7\u00e3o t\u00edpica de todos os materiais de alta permeabilidade magn\u00e9tica:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Curva de magnetiza\u00e7\u00e3o do n\u00facleo do sensor de corrente Hall<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Na figura, Oa' \u00e9 o segmento n\u00e3o linear inicial, a'a\u201d \u00e9 o segmento linear e a\u201da \u00e9 a regi\u00e3o de satura\u00e7\u00e3o. Como todos sabemos, para obter melhores resultados de medi\u00e7\u00e3o, seja um sensor de corrente Hall de malha aberta ou um transformador eletromagn\u00e9tico, ser\u00e1 utilizada como faixa de trabalho uma se\u00e7\u00e3o com melhor linearidade na curva de magnetiza\u00e7\u00e3o. Em outras palavras, enquanto a indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica exceder uma certa faixa na regi\u00e3o linear, ocorrer\u00e1 satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.
Comparado com o transformador eletromagn\u00e9tico, h\u00e1 apenas uma raz\u00e3o para a satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha aberta, ou seja, a corrente prim\u00e1ria \u00e9 grande o suficiente.
N\u00e3o causar\u00e1 satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica devido \u00e0 baixa frequ\u00eancia de corrente, que \u00e9 a vantagem do sensor de corrente Hall e tamb\u00e9m a caracter\u00edstica de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha aberta.
Em contrapartida, o transformador eletromagn\u00e9tico tamb\u00e9m tem uma vantagem, ou seja, a carga secund\u00e1ria \u00e9 pequena o suficiente, mesmo que haja muita sobrecarga n\u00e3o ocorrer\u00e1 satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha fechada<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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O problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha aberta \u00e9 relativamente simples. Em contraste, o problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do sensor de corrente Hall de malha fechada parece incompreens\u00edvel, porque o fluxo magn\u00e9tico no n\u00facleo magn\u00e9tico \u00e9 zero quando o sensor de corrente Hall de malha fechada funciona normalmente. , sob fluxo magn\u00e9tico zero, naturalmente n\u00e3o ficar\u00e1 saturado.
No entanto, isto s\u00f3 ser\u00e1 poss\u00edvel em condi\u00e7\u00f5es normais de trabalho!
Na verdade, mesmo que o problema de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica do transformador de corrente eletromagn\u00e9tica ou do sensor de corrente Hall de circuito aberto ocorra sob condi\u00e7\u00f5es de trabalho anormais, como sobrecarga, baixa frequ\u00eancia e carga pesada, isso n\u00e3o ocorrer\u00e1 em condi\u00e7\u00f5es normais de trabalho. Satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica!
Pode-se observar pelo princ\u00edpio de funcionamento do sensor de corrente Hall de malha fechada que o fluxo magn\u00e9tico zero \u00e9 estabelecido com base na premissa de que o campo magn\u00e9tico gerado pelo enrolamento de compensa\u00e7\u00e3o lateral secund\u00e1rio pode compensar o campo magn\u00e9tico gerado pelo condutor lateral prim\u00e1rio. Ent\u00e3o, o sensor de corrente Hall de malha fechada pode manter esse fluxo zero em alguma circunst\u00e2ncia?<\/p>

Obviamente n\u00e3o!
A. Quando o sensor n\u00e3o est\u00e1 energizado, o enrolamento de compensa\u00e7\u00e3o lateral secund\u00e1rio n\u00e3o gera corrente. Neste momento, o sensor de corrente Hall de malha fechada \u00e9 equivalente a um sensor de corrente Hall de malha aberta. Enquanto a corrente prim\u00e1ria for grande o suficiente, ocorrer\u00e1 satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.
B. Fonte de alimenta\u00e7\u00e3o normal, mas a corrente prim\u00e1ria \u00e9 muito grande. Isso ocorre porque a corrente que o enrolamento de compensa\u00e7\u00e3o secund\u00e1rio pode gerar \u00e9, afinal, limitada. Quando o campo magn\u00e9tico gerado pela corrente prim\u00e1ria \u00e9 maior que o campo magn\u00e9tico m\u00e1ximo que o enrolamento de compensa\u00e7\u00e3o secund\u00e1rio pode gerar, o equil\u00edbrio magn\u00e9tico \u00e9 quebrado e um campo magn\u00e9tico passa atrav\u00e9s do n\u00facleo magn\u00e9tico. Quando a corrente continua a aumentar, o campo magn\u00e9tico no n\u00facleo magn\u00e9tico tamb\u00e9m aumenta. Quando a corrente prim\u00e1ria \u00e9 grande o suficiente, o sensor de corrente Hall de malha fechada entra em estado de satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica!
Em compara\u00e7\u00e3o com transformadores de corrente eletromagn\u00e9tica e sensores de corrente Hall de malha aberta, a satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica de sensores de corrente Hall de malha fechada \u00e9 menos prov\u00e1vel de ocorrer, mas isso n\u00e3o significa que n\u00e3o ocorrer\u00e1. O uso inadequado ou sobrecarga prolongada tamb\u00e9m podem causar satura\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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