詳細介紹
年中大促美國美特斯MTS霍爾傳感器,美國美特斯MTS公司成立于1966年,在美國NASDAQ獨立上市,其總部位于美國明尼蘇達州,是蕞大的高性能和高精度力學性能測試、模擬系統和位移傳感器的制造商。MTS霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,根據霍爾效應原理,從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾 元件平面的法線方向上施加磁感應強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端 之間),將產生一個電勢VH,稱 其為霍爾電勢,其大小正比于控 制電流I。與磁感應強度B的乘積。 即有式中:K為霍爾系數,由霍爾元件的材料決定;I。為控制電流;B為磁感應強度; VH為霍爾電勢。
霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現霍爾電勢VH。
霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比,即:VH=KHICBsinΘ,霍爾電流傳感器是按照霍爾效應原理制成,對安培定律加以應用,即在載流導體周圍產生一正比于該電流的磁場,而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此,使電流的非接觸測量成為可能。通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。因此,電流傳感器經過了電-磁-電的絕緣隔離轉。
MTS霍爾電流傳感器要想得到發展。首先就要提高靈敏度、惡劣條件下的穩定性、降低工作電壓、微功耗;其次是敏感元件及其處理電路集成化、小型化;第三必須做到功能多樣化,同一種敏感機理的敏感器,引用和融合了電子技術其他分支的相關成熟技術,可形成新功能或復合功能的新型品種;后要便于組網,傳感器捕獲的信息便于與其上層、下層機接口和有線或無線傳輸,以利執行、保存、處理。
輸出
直接檢測式(無放大)電流傳感器為高阻抗輸出電壓,在應用中,負載阻抗要大于10KΩ,通常都是將其±50mV或±100mV懸浮輸出電壓用差動輸入比例放大器放大到±4V或±5V。 (a) 圖可滿足一般精度要求;(b)圖性能較好,適用于精度要求高的場合。
直檢放大式電流傳感器為高阻抗輸出電壓。在應用中,負載阻抗要大于2KΩ。
磁補償式電流、電壓磁補償式電流、電壓傳感器均為電流輸出型。從圖1-3看出“M”端對電源“O”
端為電流I2的通路。因此,傳感器從“M”端輸出的信號為電流信號。電流信號可以在一定范圍遠傳,并能保證精度,使用中,測量電阻RM只需設計在二次儀表輸入或終端控制板接口上。
為了保證高精度測量要注意:①測量電阻的精度選擇,一般選金屬膜電阻,精度≤±0.5%,詳見表1-1,②二次儀表或終端控制板電路輸入阻抗應大于測量電阻100倍以上。
工作過程
開環的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理,閉環的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。所以閉環的在響應時間跟精度上要比開環的好很多。開環和閉環都可以監測交流電,一般開環的適用于大電流監測,閉環適用于小電流監測。
開環式霍爾傳感器的工作過程:
原邊電流(Ip)通過一根導線時,在導線四周將會產生一個磁場,這一磁場的大小與流過導線的電流成正比,它能通過磁芯聚集感應到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經信號放大器放大后直接輸出,霍爾器件輸出的信號準確反映了原邊電流的輸出情況。
優點:封裝尺寸小 ,測量范圍廣 ,重量輕,低電源損耗,無插損
閉環霍爾電流傳感器的工作過程:
當原邊電流IP產生的磁通通過磁芯集中在磁路中,霍爾器件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊電流(IP)產生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。霍爾器件和輔助電路產生的副邊補償電流準確反映了原邊電流的大小。經過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化,年中大促美國美特斯MTS霍爾傳感器。