Precizia Hangzhi

Ce este senzorul de curent cu efect hall?

Ce este senzorul de curent cu efect Hall?

A Senzor de curent cu efect Hall este un dispozitiv electronic care măsoară curentul care trece printr-un conductor utilizând fenomenul efectului Hall. Efectul Hall este un principiu fizic în care o diferență de tensiune, cunoscută sub numele de tensiune Hall, este produsă pe un conductor atunci când este expus la un câmp magnetic perpendicular pe direcția fluxului de curent. Senzorii de curent cu efect Hall utilizează acest fenomen pentru a măsura cu precizie mărimea curentului care curge printr-un conductor fără a necesita contact electric direct.

Cuprins

Ce este Efectul Hall?

Când a fost descoperit efectul Hall și cum funcționează?

Efectul Hall a fost descoperit de fizicianul american Hall în 1879. Când un curent trece printr-un conductor într-un câmp magnetic, în conductor va fi generată o diferență de potențial perpendiculară pe direcția curentului și pe direcția câmpului magnetic. Iar mărimea diferenței de potențial este proporțională cu componenta verticală a inducției magnetice și cu mărimea curentului. În semiconductori, efectul Hall este și mai pronunțat.

Efectul Hall este în esență devierea particulelor încărcate în mișcare într-un câmp magnetic cauzată de forța Lorentz. Atunci când particulele încărcate (electroni sau găuri) sunt limitate într-un material solid, această deviație duce la acumularea de sarcini pozitive și negative în direcția perpendiculară pe curent și pe câmpul magnetic, formând astfel un câmp electric transversal suplimentar, adică Hall. câmp electric EH.
Curentul IS trece prin elementul Hall de tip N sau de tip P, direcția câmpului magnetic B este perpendiculară pe direcția curentului IS, iar direcția câmpului magnetic este din interior spre exterior. Pentru semiconductori de tip N și semiconductori de tip P, direcțiile generate sunt așa cum se arată în Hall din stânga și dreapta. Câmp electric EH (în conformitate cu acesta, pot fi apreciate proprietățile elementului Hall – tip N sau tip P).

Diferența de potențial Hall EH împiedică purtătorii să continue să se deplaseze în lateral. Când forța transversală a câmpului electric FE și forța Lorentz FB experimentată de purtători sunt egale, acumularea de sarcini pe ambele părți ale elementului Hall atinge un echilibru dinamic.
deoarece:
FE=eEH, FB=evB,
prin urmare:
eEH=eVB (1)
Să presupunem că lățimea probei este b, grosimea d și concentrația purtătorului este n, atunci:
IS=nevbd (2)
Din formulele (1) și (2), putem obține:
Diferența de potențial Hall UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne este coeficientul Hall al materialului, care este un parametru important care reflectă rezistența efectului Hall al materialului.
Pentru un element Hall fix, grosimea d este fixă, iar KH este coeficientul Hall al elementului Hall, care poate fi obținut:
UH=KHISB (3)
Adică: diferența de potențial Hall UH este proporțională cu curentul IS și cu inducția magnetică B.

Aplicații ale efectului Hall

Folosind efectul Hall, se pot realiza senzori de comutare și senzori liniari. Senzorii Hall de tip comutator sunt utilizați pe scară largă în măsurarea poziției, deplasării și vitezei, iar senzorii Hall liniari sunt utilizați pe scară largă în măsurarea câmpului magnetic, curentului și tensiunii.
În ultimii ani, există o cerere din ce în ce mai mare pentru măsurarea energiei electrice cu frecvență variabilă cu frecvență fără putere și caracteristici nesinusoidale. Datorită domeniului de aplicare îngust de frecvență a transformatoarelor electromagnetice, în comparație, benzile de frecvență aplicabile ale senzorilor de tensiune și curent Hall Wide și pot fi utilizate pentru măsurarea DC, perspectiva sa de piață este largă.
Cu toate acestea, pentru măsurarea precisă a puterii de frecvență variabilă într-un mediu electromagnetic complex, datorită sensibilității senzorului Hall la câmpul magnetic, o atenție deosebită trebuie acordată aplicației. În plus, deoarece senzorii Hall de tensiune și curent sunt utilizați în principal pentru măsurarea tensiunii și a curentului în scopuri de control, producătorii nu oferă, în general, indicatori de diferență de unghi care sunt esențiali pentru măsurarea puterii. Pentru ocaziile care necesită măsurarea precisă a puterii, utilizați-le cu precauție.
Stația națională de metrologie a instrumentelor de măsurare a puterii de conversie a frecvenței a efectuat verificări la fața locului asupra unor tipuri obișnuite de senzori Hall de tensiune și curent. La 50 Hz, indicele de diferență de unghi este între 20′~240′, în comparație cu 10′ al transformatorului electromagnetic de nivel 0,2. Cu alte cuvinte, indicele de diferență unghiulară este slab, iar pentru ocazii cu factor de putere scăzut, are o mare influență asupra preciziei măsurării puterii.

Cum funcționează și cum funcționează senzorii de curent cu efect Hall

Rezumatul senzorilor de curent cu efect Hall

Senzorii de curent Hall includ tipuri de buclă deschisă și buclă închisă. Majoritatea senzorilor de curent Hall de înaltă precizie sunt în buclă închisă. Senzorul de curent Hall cu buclă închisă se bazează pe principiul Hall al echilibrului magnetic, adică pe principiul cu buclă închisă. Când curentul primar IP generează, fluxul magnetic este concentrat în circuitul magnetic prin miezul magnetic de înaltă calitate, elementul Hall este fixat în spațiul de aer pentru a detecta fluxul magnetic, iar curentul de compensare inversă este scos prin multi-turn. bobină înfășurată pe miezul magnetic, care este utilizat pentru a compensa generarea de IP pe partea primară Fluxul magnetic, astfel încât fluxul magnetic din circuitul magnetic să fie întotdeauna menținut la zero. După ce a fost procesat de un circuit special, terminalul de ieșire al senzorului poate scoate o schimbare de curent care reflectă cu exactitate curentul laturii primare.

Cum funcționează senzorii de curent cu efect Hall

Senzori de curent cu efect Hall în buclă deschisă

Când curentul primar IP trece printr-un fir lung, un câmp magnetic va fi generat în jurul firului. Mărimea acestui câmp magnetic este proporțională cu curentul care curge prin fir. Câmpul magnetic generat se adună în inelul magnetic și trece prin spațiul de aer al inelului magnetic. Elementul Hall măsoară și amplifică ieșirea, iar tensiunea de ieșire VS reflectă cu acuratețe curentul primar IP. Ieșirea nominală generală este calibrată la 4V.

Senzor de curent cu efect Hall în buclă deschisă
Principiul senzorului de curent Hall cu buclă deschisă

Balanța magnetică (buclă închisă) Senzori de curent cu efect Hall

Când curentul primar IP trece printr-un fir lung, un câmp magnetic va fi generat în jurul firului. Mărimea acestui câmp magnetic este proporțională cu curentul care curge prin fir. Câmpul magnetic generat se adună în inelul magnetic și trece prin spațiul de aer al inelului magnetic. Elementul Hall măsoară și amplifică ieșirea, iar tensiunea de ieșire VS reflectă cu acuratețe curentul primar IP. Ieșirea nominală generală este calibrată la 4V.

Senzor de curent cu efect Hall în buclă închisă
Senzor de curent Hall în buclă închisă_Balanta magnetică Principiul senzorului de curent Hall

Senzorul de curent de echilibru magnetic se mai numește și senzor de compensare, adică câmpul magnetic generat de curentul primar Ip la inelul de adunare magnetic este compensat de câmpul magnetic generat de un curent de bobină secundară, iar curentul de compensare Is reflectă cu exactitate curent primar Ip, astfel faceți dispozitivul Hall în starea de lucru de detectare a fluxului magnetic zero.

Procesul de lucru specific este: atunci când un curent trece prin circuitul principal, câmpul magnetic generat pe fir este adunat de inelul magnetic și indus la dispozitivul Hall, iar semnalul de ieșire generat este utilizat pentru a conduce tubul de putere și a-l face conduită, obținând astfel o compensație Current Is. Acest curent trece prin înfășurarea cu mai multe spire pentru a genera un câmp magnetic, care este exact opus câmpului magnetic generat de curentul măsurat, compensând astfel câmpul magnetic inițial și reducând treptat puterea dispozitivului Hall. Când câmpul magnetic generat prin înmulțirea Ip și numărul de spire este egal, Is nu va mai crește. În acest moment, dispozitivul Hall joacă rolul de a indica fluxul magnetic zero. În acest moment, Ip poate fi testat de Is. Când Ip se schimbă, echilibrul este distrus, iar dispozitivul Hall are o ieșire de semnal, adică procesul de mai sus se repetă pentru a atinge din nou echilibrul. Orice modificare a curentului măsurat va deranja acest echilibru. Odată ce câmpul magnetic este dezechilibrat, dispozitivul Hall are o ieșire de semnal. După ce puterea este amplificată, un curent corespunzător curge imediat prin înfășurarea secundară pentru a compensa câmpul magnetic dezechilibrat. De la dezechilibrul câmpului magnetic la echilibru din nou, timpul necesar este teoretic mai mic de 1μs, ceea ce este un proces de echilibru dinamic. Prin urmare, dintr-un punct de vedere macro, turații în amperi ale curentului de compensare secundar sunt egale cu turații în amperi ale curentului primar măsurat în orice moment.

Principala diferență dintre senzorul de curent Hall în buclă închisă și senzorul de curent Hall în buclă deschisă

A. Diferența de lățime de bandă
Microscopic vorbind, câmpul magnetic la spațiul de aer se schimbă întotdeauna aproape de fluxul zero. Deoarece câmpul magnetic se modifică foarte puțin, frecvența de schimbare poate fi mai rapidă. Prin urmare, senzorul de curent Hall cu buclă închisă are un timp de răspuns rapid. Lățimea de bandă reală a senzorului de curent Hall în buclă închisă poate atinge de obicei mai mult de 100 kHz. Lățimea de bandă a senzorului de curent Hall cu buclă deschisă este de obicei îngustă, cum ar fi: lățimea de bandă a senzorului de curent Hall comun cu buclă deschisă este de aproximativ 3 kHz.
B. Diferența de precizie
Ieșirea părții secundare a senzorului de curent Hall cu buclă deschisă este proporțională cu intensitatea inducției magnetice la spațiul de aer al miezului magnetic, iar miezul magnetic este realizat din materiale cu permeabilitate magnetică ridicată. Efectele neliniare și de histerezis sunt caracteristici inerente tuturor materialelor cu permeabilitate magnetică ridicată. Prin urmare, senzorul de curent Hall în buclă deschisă are, în general, un unghi de liniaritate slab, iar ieșirea părții secundare va fi diferită atunci când semnalul părții primare crește și scade. Precizia senzorului de curent Hall în buclă deschisă este de obicei mai slabă decât 1%. Deoarece senzorul de curent Hall cu buclă închisă funcționează în starea de flux zero, efectul de neliniaritate și histerezis al miezului magnetic nu va afecta ieșirea și se poate obține o liniaritate mai bună și o precizie mai mare. Precizia senzorului de curent Hall în buclă închisă poate ajunge în general la 0,2%.

Principalii parametri tehnici ai senzorului de curent cu efect Hall

Tensiunea de alimentare VA a senzorului de curent Hall

Tensiunea de alimentare a senzorului VA se referă la tensiunea de alimentare a senzorului de curent, care trebuie să fie în intervalul specificat de senzor. Dincolo de acest interval, senzorul nu poate funcționa normal sau fiabilitatea este redusă. În plus, tensiunea de alimentare VA a senzorului este împărțită în tensiunea de alimentare pozitivă VA+ și tensiunea de alimentare negativă VA-. Trebuie remarcat faptul că pentru senzorii cu sursă de alimentare monofazată, tensiunea de alimentare VAmin este de două ori mai mare decât tensiunea de alimentare bifazată VAmin, astfel încât domeniul său de măsurare ar trebui să fie mai mare decât cel al senzorilor cu putere duală.

Domeniul de măsurare Ipmax

Se referă la valoarea maximă a curentului care poate fi măsurată de senzorul de curent, iar domeniul de măsurare este în general mai mare decât valoarea nominală standard IPN.

Valoarea nominală standard IPN și curentul nominal de ieșire ISN

IPN se referă la valoarea nominală standard pe care o poate testa senzorul de curent, exprimată în valoare efectivă (Arms), iar dimensiunea IPN este legată de modelul produsului senzor. ISN se referă la curentul nominal de ieșire al senzorului de curent, în general 10 ~ 400mA, desigur, poate varia în funcție de unele modele. Dacă curentul de ieșire trece prin rezistența de măsurare R, se poate obține un semnal de ieșire de tensiune de câțiva volți proporțional cu curentul primar.

Offset ISO curent

Curentul de compensare se mai numește și curent rezidual sau curent rezidual, care este cauzat în principal de starea de lucru instabilă a elementelor Hall sau a amplificatoarelor operaționale din circuitele electronice. Când este produs senzorul de curent, la 25°C și IP=0, curentul de compensare a fost ajustat la minim, dar senzorul va genera o anumită cantitate de curent de compensare atunci când părăsește linia de producție.

Liniaritate

Liniaritatea determină gradul în care semnalul de ieșire al senzorului (curent pe partea secundară I0) este proporțional cu semnalul de intrare (curent pe partea primară I) în domeniul de măsurare.

deriva de temperatura

Curentul de compensare ISO este calculat la 25°C. Când temperatura ambientală din jurul electrodului Hall se modifică, ISO se va schimba. Prin urmare, este important să se ia în considerare modificarea maximă a curentului de compensare ISO, unde IOT se referă la valoarea derivei temperaturii din tabelul de performanță a senzorului de curent.

Capacitate de suprasarcină

Capacitatea de suprasarcină a senzorului de curent înseamnă că atunci când are loc suprasarcină curentă, curentul primar va crește în continuare în afara domeniului de măsurare, iar durata curentului de suprasarcină poate fi foarte scurtă, iar valoarea supraîncărcării poate depăși valoarea admisă a senzorului. . În general, nu poate fi măsurat, dar nu va cauza deteriorarea senzorului.

precizie

Precizia senzorilor cu efect Hall depinde de curentul standard IPN. La +25°C, precizia de măsurare a senzorului are o anumită influență asupra curentului primar, iar influența curentului de compensare, liniaritatea și deviația de temperatură trebuie de asemenea luate în considerare atunci când se evaluează acuratețea senzorului.

Aplicații ale senzorilor de curent cu efect Hall

În ultimii ani, un număr mare de tranzistoare, redresoare și tiristoare de mare putere au fost utilizate în sistemele de automatizare, iar circuitele de reglare a vitezei de conversie a frecvenței AC și modularea lățimii impulsului au fost utilizate pe scară largă, astfel încât circuitul nu mai este doar tradiționalul 50. -undă sinusoidală ciclului și au apărut diferite tipuri diferite de unde sinusoidale. formă de undă. Pentru acest tip de circuit, metoda tradițională de măsurare nu poate reflecta forma de undă reală, iar componentele de detectare a curentului și tensiunii nu sunt potrivite pentru detectarea și detectarea formei de undă de frecvență medie-înaltă și di/dt înaltă.
Senzori cu efect Hall care pot măsura curentul și tensiunea formelor de undă arbitrare. Terminalul de ieșire poate reflecta cu adevărat parametrii formei de undă ai curentului sau tensiunii terminalului de intrare. Vizând dezavantajul comun al derivei mari de temperatură în senzorii cu efect Hall, pentru control este utilizat un circuit de compensare, care reduce efectiv influența temperaturii asupra preciziei măsurării și asigură măsurarea precisă; are caracteristicile de înaltă precizie, instalare convenabilă și preț scăzut.
Senzorii cu efect Hall sunt utilizați pe scară largă în dispozitive de control al vitezei de conversie a frecvenței, dispozitive invertoare, surse de alimentare UPS, surse de alimentare pentru comunicații, mașini de sudură electrice, locomotive electrice, substații, mașini-unelte CNC, placare electrolitică, monitorizare microcomputer, monitorizare rețelei electrice și alte facilități care trebuie să izolați și să detectați curentul și tensiunea.

Senzorii de curent Hall, în special senzorii de curent Hall cu buclă închisă, au fost utilizați pe scară largă în domeniul măsurării și controlului industrial datorită caracteristicilor lor de bandă largă de frecvență, AC și DC și nu ușor de saturat magnetic. Cu toate acestea, senzorii de curent Hall au și unele dezavantaje:
1. În comparație cu transformatorul de curent electromagnetic, curentul său secundar este mic și capacitatea sa anti-interferență este relativ slabă;
2. Susceptibil la influența câmpului magnetic al mediului, reducând precizia măsurării;
3. În general, indicele diferenței unghiulare nu este furnizat, iar atunci când este utilizat pentru măsurarea puterii, sursa erorii de sistem nu poate fi urmărită.
În general, se recomandă ca senzorii de curent Hall să fie utilizați în scopuri de control care nu implică măsurarea puterii sau care nu necesită precizie ridicată; pentru măsurarea puterii sau măsurarea energiei circuitelor sinusoidale de frecvență de putere se recomandă transformatoare de curent electromagnetice.

Aplicații ale senzorilor de curent Hall - Comparație cu alte componente de detectare

În trecut, componentele utilizate în mod obișnuit pentru detectarea curentului erau șunturile și transformatoarele de curent.
Cea mai mare problemă cu utilizarea șunturilor este că nu există izolație galvanică între intrare și ieșire. În plus, atunci când utilizați un șunt pentru a detecta un curent de înaltă frecvență sau mare, acesta este inevitabil inductiv, astfel încât conexiunea șuntului nu afectează numai forma de undă a curentului măsurat, ci și nu poate transmite cu adevărat forme de undă nesinusoidale.
Transformatorul de curent are o precizie ridicată sub frecvența de lucru specificată, dar intervalul de frecvență la care se poate adapta este foarte îngust, în special nu poate transmite DC. În plus, există un curent de excitație atunci când transformatorul de curent funcționează, deci este un element inductiv și are aceleași dezavantaje ca și șuntul.

Aplicarea senzorului de curent Hall - chestiuni care necesită atenție

La fel ca senzorii de curent convenționali, senzorii generali de curent Hall au patru pini, pozitiv (+), negativ (-), terminal de măsurare (M) și masă (0), dar senzorii de curent cu fir nu au acești patru pini. , dar există trei fire de roșu, negru, galben și verde, care corespund polului pozitiv, polului negativ, terminalului de măsurare și, respectiv, masă. În același timp, există o gaură interioară în majoritatea senzorilor, iar firul ar trebui să treacă prin gaura interioară atunci când se măsoară curentul primar. Dimensiunea deschiderii are o relație inevitabilă cu modelul produsului și mărimea curentului măsurat.

Indiferent de tipul de senzor de curent, cablajul pinii trebuie conectat conform condițiilor notate în manual în timpul instalării.

1) La măsurarea curentului alternativ este obligatorie utilizarea unei surse de alimentare bipolară. Adică, polul pozitiv (+) al senzorului este conectat la borna „+VA” a sursei de alimentare, iar polul negativ este conectat la borna „-VA” a sursei de alimentare. Această conexiune se numește sursă de alimentare bipolară. În același timp, borna de măsurare (M) este conectată la borna „0V” a sursei de alimentare printr-un rezistor (tip flux magnetic zero cu un singur deget).
2) La măsurarea curentului continuu, se poate folosi o sursă de alimentare unipolară sau monofazată, adică polul pozitiv sau polul negativ este scurtcircuitat cu borna „0V”, astfel încât să fie conectat un singur electrod.

În plus, utilizarea, modelul, gama și mediul de instalare al produsului trebuie luate în considerare pe deplin în timpul instalării. De exemplu, senzorul trebuie instalat într-un loc care este propice disipării căldurii.
Pe lângă instalarea cablajului, calibrarea și calibrarea instantanee și acordarea atenției mediului de lucru al senzorului, ar trebui să acordați atenție următoarelor elemente pentru a asigura acuratețea testului:

1) Cablul primar trebuie plasat în centrul găurii interioare a senzorului și nu ar trebui să fie polarizat pe cât posibil;
2) Umpleți orificiul interior al senzorului cât mai complet posibil cu firul primar, fără a lăsa goluri;
3) Curentul de măsurat trebuie să fie aproape de valoarea nominală standard IPN a senzorului, iar diferența nu trebuie să fie prea mare. Dacă condițiile sunt limitate, există un singur senzor cu o valoare nominală mare la îndemână, iar valoarea curentă care trebuie măsurată este mult mai mică decât valoarea nominală. Pentru a îmbunătăți acuratețea măsurării, firul primar poate fi înfășurat de mai multe ori pentru a se apropia de valoarea nominală. De exemplu, atunci când un senzor cu o valoare nominală de 100A este utilizat pentru a măsura un curent de 10A, pentru a îmbunătăți acuratețea, firul primar poate fi înfășurat de zece ori în jurul centrului găurii interioare a senzorului (în general, NP=1; într-un cerc în gaura interioară, NP=2;…;Nouă cercuri, NP=10, apoi NP×10A=100A este egal cu valoarea nominală a senzorului, ceea ce poate îmbunătăți precizia).

Senzorul de curent Hall va experimenta saturație magnetică?

ce este fenomenul de saturație magnetică?

O substanță feromagnetică sau ferimagnetică se află într-o stare în care polarizarea sau magnetizarea magnetică nu crește semnificativ odată cu creșterea intensității câmpului magnetic.
Datorită limitării structurii fizice a materialului permeabil magnetic, fluxul magnetic care trece nu poate crește la infinit. Indiferent de creșterea curentului sau a numărului de spire, fluxul magnetic care trece printr-un anumit volum de material magnetic permeabil nu va mai crește până la o anumită cantitate, iar saturația magnetică va fi atinsă. .
Să presupunem că există un electromagnet, când se aplică un curent unitar, intensitatea câmpului magnetic generat este 1, când curentul crește la 2, intensitatea câmpului magnetic va crește la 2,3, când curentul este 5, intensitatea câmpului magnetic este 7, dar curentul ajunge la 6 Când intensitatea câmpului magnetic este încă 7, dacă curentul crește în continuare, puterea câmpului magnetic este 7 și nu mai crește. În acest moment, se spune că electromagnetul are saturație magnetică.

Pericole de saturație magnetică

Interiorul senzorului de curent Hall include materiale cu permeabilitate magnetică ridicată. După ce materialele cu permeabilitate magnetică ridicată sunt saturate magnetic, curentul secundar (sau tensiunea) senzorului nu se va mai modifica în funcție de modificarea curentului primar, rezultând erori de măsurare sau defecțiuni de protecție a circuitului secundar. Saturația magnetică temporară poate provoca, de asemenea, încălzirea excesivă a materialului conductor magnetic și poate deteriora izolația dintre circuitul primar și circuitul secundar al senzorului de curent Hall, punând în pericol echipamentul și siguranța personală.

Problemă de saturație magnetică a senzorului de curent Hall

Mulți producători de senzori de curent Hall promovează, de asemenea, absența saturației magnetice ca un avantaj important al senzorilor de curent Hall în materialele lor tehnice. Absența saturației magnetice a senzorului de curent Hall este aproape unul dintre principalele avantaje ale senzorului de curent Hall care a fost recunoscut pe scară largă încă de la aplicarea sa.
Acesta este adevărul?
De fapt, senzorul de curent Hall conține un miez magnetic neliniar, care determină deja că senzorul de curent Hall va fi saturat magnetic în anumite circumstanțe!

Problema de saturație magnetică a senzorului de curent Hall în buclă deschisă

Figura de mai jos este o diagramă schematică a curbei tipice de magnetizare a tuturor materialelor cu permeabilitate magnetică ridicată:

Curba de magnetizare a miezului senzorului de curent Hall

În figură, Oa' este segmentul neliniar inițial, a'a” este segmentul liniar și a”a este regiunea de saturație. După cum știm cu toții, pentru a obține rezultate de măsurare mai bune, fie că este vorba de un senzor de curent Hall în buclă deschisă sau de un transformator electromagnetic, se va folosi ca domeniu de lucru o secțiune cu o liniaritate mai bună în curba de magnetizare. Cu alte cuvinte, atâta timp cât inducția magnetică depășește un anumit interval în regiunea liniară, va avea loc saturația magnetică.
În comparație cu transformatorul electromagnetic, există un singur motiv pentru saturația magnetică a senzorului de curent Hall în buclă deschisă, adică curentul primar este suficient de mare.
Nu va provoca saturație magnetică din cauza frecvenței curente scăzute, care este avantajul senzorului de curent Hall și, de asemenea, caracteristica de saturație magnetică a senzorului de curent Hall în buclă deschisă.
În schimb, transformatorul electromagnetic are și un avantaj, adică sarcina secundară este suficient de mică, chiar dacă există multă suprasarcină, saturația magnetică nu va apărea.

Problema de saturație magnetică a senzorului de curent Hall în buclă închisă

Problema saturației magnetice a senzorului de curent Hall în buclă deschisă este relativ simplă. În schimb, problema saturației magnetice a senzorului de curent Hall în buclă închisă pare de neînțeles, deoarece fluxul magnetic din miezul magnetic este zero atunci când senzorul de curent Hall în buclă închisă funcționează normal. , sub flux magnetic zero, în mod natural nu va fi saturat.
Totuși, acest lucru va fi posibil doar în condiții normale de lucru!
De fapt, chiar dacă problema de saturație magnetică a transformatorului de curent electromagnetic sau a senzorului de curent Hall în buclă deschisă apare în condiții anormale de lucru, cum ar fi suprasarcină, frecvență joasă și sarcină mare, aceasta nu va apărea în condiții normale de lucru. Saturație magnetică!
Se poate observa din principiul de funcționare al senzorului de curent Hall cu buclă închisă că fluxul magnetic zero este stabilit pe premisa că câmpul magnetic generat de înfășurarea de compensare a părții secundare poate compensa câmpul magnetic generat de conductorul lateral primar. Deci, poate senzorul de curent Hall cu buclă închisă să mențină acest flux zero în orice circumstanțe?

Evident nu!
A. Când senzorul nu este alimentat, înfășurarea secundară de compensare nu generează curent. În acest moment, senzorul de curent Hall în buclă închisă este echivalent cu un senzor de curent Hall în buclă deschisă. Atâta timp cât curentul primar este suficient de mare, va avea loc saturația magnetică.
B. Alimentare normală, dar curentul primar este prea mare. Acest lucru se datorează faptului că curentul pe care îl poate genera înfășurarea secundară de compensare este limitat până la urmă. Când câmpul magnetic generat de curentul primar este mai mare decât câmpul magnetic maxim pe care îl poate genera înfășurarea secundară de compensare, echilibrul magnetic este întrerupt și un câmp magnetic trece prin miezul magnetic. Când curentul continuă să crească, crește și câmpul magnetic din miezul magnetic. Când curentul primar este suficient de mare, senzorul de curent Hall cu buclă închisă intră într-o stare de saturație magnetică!
În comparație cu transformatoarele de curent electromagnetice și senzorii de curent Hall în buclă deschisă, saturația magnetică a senzorilor de curent Hall în buclă închisă este mai puțin probabil să apară, dar nu înseamnă că nu va apărea. Utilizarea necorespunzătoare sau supraîncărcarea pe termen lung pot provoca, de asemenea, saturație magnetică.

ro_RORomână