在这篇文章中,我们学习了一个简单的非接触电流传感器电路使用霍尔效应传感器IC。
为什么使用霍尔效应传感器
当涉及到感应电流(安培)线性霍尔效应器件是最好和最准确的。
这些设备可以感应和测量电流,电流从几安培到几千安培不等。此外,它允许测量在外部完成,而不需要与导体进行物理接触。
当电流通过导体时,通常会产生大约6.9高斯每安培的自由空间磁场。
这意味着,为了从霍尔效应设备获得有效的输出,需要将其配置在上述字段的范围内。
对于低电流的导体,这意味着设备需要配置在特殊设计的安排内,以增强传感器的范围和传感能力。
然而,对于携带大电流的导体,可能不需要任何特殊的安排,线性霍尔效应装置将能够通过将自己定位在一个有间隙的环面中直接感应和测量安培数。
计算磁通
该设备上的磁通量密度公式如下:
B = I/4(r)或者I = 4(rB
在那里,
B =高斯场强
I =电流的安培数
R =导线中心到被定位装置的距离,单位为英寸。
可以注意到,霍尔效应元件在垂直于磁场位置时将产生最优响应。原因是,与90度角场相比,角度余弦的生成减少了。
使用线圈和霍尔效应装置对电流(低)进行非接触测量
如上所述,当涉及到较低的电流时,通过线圈进行测量就变得很有用,因为线圈有助于集中磁通密度,从而提高灵敏度。
执行Device-to-Coil差距
通过施加0.060"的设备到线圈的气隙,有效磁通密度达到:
B = 6.9nI或n = B/6.9I
其中n =线圈匝数。
作为一个例子,为了可视化在12安培下的400高斯,上面的公式可以使用为:
N = 400/83 = 5圈
由于固有干扰的存在,携带较低电流量的导体,通常低于1高斯,变得难以感知,通常伴随着固态器件和线性放大电路。
在设备的输出处发出的宽带噪声通常是400uV RMS,导致大约32mA的误差,这可能是非常大的。
为了正确地识别和测量低电流,采用如下安排,其中导体缠绕一个环形铁芯数次(n),得到以下公式:
倪B = 6.9
n是转的次数
该方法允许充分增强低电流磁场,以便为霍尔效应装置提供无误差的数据,用于随后的电压转换。
使用环面和霍尔效应器件对电流(高)进行非接触测量
在通过导体的电流可能很高的情况下(大约100安培),霍尔效应器件可以直接通过一个吐槽截面环面来测量有关的大小。
从下图可以看出,当载电流导体通过环面时,霍尔效应位于裂口或环面间隙之间。
在导体周围产生的磁场集中在环面上,由霍尔装置检测输出处所需的转换。
霍尔效应产生的等效转换可以通过将其导线适当地连接到mV直流范围的数字万用表上直接读取。
霍尔效应集成电路的电源引线应按规格与直流电源连接。
礼貌:
allegromicro.com/ ~ /媒体/文件/技术文件/ an27702-Linear-Hall-Effect-Sensor-ICs.ashx
感谢您的这篇文章。目前,我被困在做一个非接触式电流探头的电子诊断仪器称为极地Toneohm 950。我将在下面解释我的工作。首先让我为我的长评论道歉。但我想知道你是否能给我一些建议,指引我进行这次探索。
这是一个短定位单元,它使用声音来引导PCB上的短定位。
我花了不少钱买了这个单位,但探针少了。后来我发现这3套探测器的价格超过700美元,哎呀!!
所以,我决定尝试自己制作探测器。它们被称为指针、跟踪驱动器源和面探针。
针探器已经做好了,看起来工作正常。
"飞机"探测器,已经完成了一半。
跟踪和驱动器源探针(这是非接触)。我被这个卡住了。它有3块。
2个夹子和1个非接触探头。该夹供应约20毫伏至550毫伏的可变驱动源电压(DS)。非接触式的探头有两根电线,用来跟踪正在消耗的电流。
一种选择是在电路板中注入驱动源(DS)电压。第二种选择是用自己的电源供电。然后通过任意一种选择,使用非接触探头来定位故障。
我在想,考虑到非接触式探测器只有2根导线通向它,1根导线通向地面。这能给这个领域的一个已判决的人任何暗示吗,这个调查是由什么组成的。
其他信息,我有在非接触探头:2引线,在非接触探头电阻10欧姆和220 uH。这是一个有调查组的人给我的。
很高兴这篇文章帮助了你!最后一个概念似乎与您的探针规范相匹配。因此,参考最后一个概念,我们可以看到,在探头中使用的唯一主动传感元件是霍尔效应传感器,它有3个引脚。两个引脚用于向器件提供偏置电压,而第三个引脚用于从芯材中提取磁信息,这相当于通过中心导线的电流的大小!
所以基本上你提到的三根电线可以是
+ 3 v
地面
输出
谢谢你回到我身边。我可能犯了个错误,快速更正一下只有2根线进入探针,而不是3根。如果我有办法的话,我会寄一份完整的图表。
所以,2线提供电压,把电源进入板,如果是在测试没有供电,这个电压是可变的从25 vdc到550 vdc。这两根导线与非接触探头是分开的。一个可以在测试板上电,而不使用所提供的电压提到。
进入探测器的是1个地面,而另一根线完全没有电源。当测量从地面到另一根电线时,我得到了大约10到30毫伏直流电压上下波动。
再次感谢你花时间重播。
鲍勃
没问题,我很乐意帮忙!
在这种情况下,可能传感器是一个小电感器,它从导线中吸收交变磁场,并将其转换成一个小的电位差,你可以测量为10毫伏
或者它可以是磁电阻,它的特性是随着磁场的变化而改变电阻。
然而,由于您正在测量通过探头产生的电压,那么它很可能是一个小的敏感感应器
您好,再次感谢您的回复,
我测量的10毫伏没有脱离探测器。我没有探针。
我测量的10 mv是从2个引脚探头将连接到机器上。
哇,磁电阻,我第一次听说。谢谢你!
我认为它要么是磁电阻,要么是你提到的感应器。
我从探测器上得到的唯一的测量结果来自一个拥有这样一台机器的人。他给了我以下信息:
他测量了探头的两个针脚之间的10欧姆和220 uH。
最好的
鲍勃b
好的,明白了,所以10欧姆220 uH的数据也清楚地指向探头内部的一个电感器,而且无论如何,只有一个电感器有能力将磁场被动地转换为电流。希望这是真的,解决你的疑问!
猜猜什么,我绕了一些非常细的变压器电线在一块塑料和焊接的一端连接到机器,我肯定得到了响应从它在一个已知的短测试板。我是售票员,先生,非常感谢。
听起来太棒了!谢谢你的反馈!