闭环霍尔方案以及磁通门方案——电流传感器(二)
闭环霍尔方案和磁通门方案都是用于电流测量的先进技术,它们各自具有独特的工作原理和应用优势。
闭环霍尔方案
基本原理:
闭环霍尔电流传感器基于开环原理,引入了补偿电路。待测电流Ip在磁芯中产生磁场后,通过霍尔元件感应出的霍尔电压经过放大电路产生副边电流Is。
副边电流流过缠绕在磁芯上的线圈,产生与原边电流相反的磁场,使总磁通量为0,即霍尔元件处于零磁通的环境中。
当霍尔元件中的磁通为0时,通过测量副边电流Is即可得到原边电流Ip的值。
主要特点:
高精度:由于采用闭环反馈机制,能够实现对电流的精确测量。
宽动态范围:适用于不同波形的电流测量,如直流、交流、脉冲电流等。
电气隔离:副边测量电流与原边被测电流之间完全电气隔离,提高了安全性。
快速响应:跟踪速度di/dt>50A/μs,能够迅速响应电流变化。
应用领域:
广泛应用于逆变焊机、发电及输变电设备、电气传动、数控机床等工业产品上。
磁通门方案
基本原理:
磁通门电流传感器利用可饱和电感作为探头来识别气隙处的磁通量。
通过调节副边电流Is,使得气隙处的总磁通量为0,从而计算出原边电流Ip。
当气隙处的总磁通量为0时,电感探头中的电流波形呈现出特定的形状;当总磁通量不为0时,电流波形发生变化,通过检测这个电流值可以判断出气隙处的总磁通量是否为0。
主要特点:
高灵敏性:磁通门原理的高灵敏性使得其测量精度比普通霍尔原理更高。
稳定性好:由于使用磁性材料,具有稳定的温度特性。
无漏磁误差:使用整体磁芯,不带任何气隙,因此无漏磁,亦没有位置误差。
双磁通门探头设计:补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响,输出更干净。
应用领域:
磁通门传感器常用于地球物理探测、空间环境监测等领域,特别是在需要高精度磁场测量的场合。
综上所述,闭环霍尔方案和磁通门方案各有千秋,选择哪种方案取决于具体的应用需求和条件。
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