在这篇文章中,我们学习了一个简单的非接触式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
当涉及到传感电流(安培)时,线性霍尔效应器件是最好的和最精确的。
这些设备可以感知和测量电流从几安培到几千安培。此外,它允许在外部进行测量,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/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,需要在上述字段的范围内进行配置。
对于低电流的导体,这意味着设备需要配置在专门设计的安排内,以提高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身定位在一个缺口线圈内直接传感和测量电流。
计算磁通
器件上的磁感应强度可表示为:
B = I/4(pi)r,或者I = 4(pi)rB
在那里,
B =高斯场强度
I =安培电流
R =从导体中心到定位器件的距离,单位为英寸。
值得注意的是,当霍尔效应元件垂直于磁场时,会产生最优的响应。原因是,与90度角场相比,角余弦的生成减少了。
使用线圈和霍尔效应器件进行电流(低)的非接触测量
如上所述,当涉及到较低的电流时,通过线圈测量它是有用的,因为线圈有助于集中磁通密度,因此灵敏度。
执行Device-to-Coil差距
通过强制装置线圈气隙为0.060",实现的有效磁通密度为:
B = 6.9nI或n = B/6.9I
其中n =线圈匝数。
例如,对于12安培下400高斯的可视化,上面的公式可以用为:
N = 400/83 = 5圈
携带较低电流的导体,通常在1高斯以下,由于通常伴随着固态器件和线性放大电路的固有干扰的存在,变得难以感知。
设备输出的宽带噪声通常为400uV RMS,导致约32mA的误差,这可能非常大。
为了正确地识别和测量低电流,采用了如下所示的安排,其中导体缠绕在环形铁芯上几次(n),给出如下公式:
倪B = 6.9
n是圈数
该方法可以充分增强低电流磁场,为随后的电压转换提供霍尔效应器件的无误差数据。
使用环面和霍尔效应装置进行电流(高)的非接触测量
在通过导体的电流可能很高(约100安培)的情况下,霍尔效应器件可以通过一个分截面环面直接用于测量有关的数量级。
如下图所示,霍尔效应被放置在分裂或间隙的环形,而携带电流的导体通过环形环。
在导体周围产生的磁场集中在磁环内,由霍尔器件在输出处检测所需的转换。
霍尔效应产生的等效转换可以通过适当地将霍尔效应的引线连接到直流毫伏范围的数字万用表上直接读取。
霍尔效应IC的电源引线应按其规格连接到直流电源。
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。目前我还在为一种叫做Polar Toneohm 950的电子诊断仪器做一个非接触电流探头。我将在下面解释我的工作内容。首先我要为我的长篇大论道歉。但我想知道你是否愿意给我一些建议,指导我如何进行这个探测。
这是一个短定位单元,它使用声音来引导PCB上的短定位。
我花了不少钱买到这个单位,但没那么多探头。后来发现3套探测器的价格超过700美元,啊哈!!
所以,我决定自己制作探测器。它们被称为针,轨迹驱动源和平面探测器。
“针探针”已经制造出来了,而且看起来运转良好。
平面探针,这个是1/2的长度。
跟踪和驱动源探针(这是非接触)。我被困在这个问题上了。它有3块。
2个夹子和1个非接触式探头。该剪辑提供大约20毫伏至550毫伏的可变驱动源电压(DS)。用两根导线插入的非接触式探头,跟踪所耗费的电流。
一种选择是在板中注入驱动源(DS)电压。第二种选择是用主板自己的电源供电。然后任意选择,非接触式探头用于定位故障。
我想知道,考虑到非接触探头只有2个引线去它和1个引线是到地面。这能不能给这个领域的裁决者任何暗示,这个调查是由什么组成的。
我对非接触探针的其他信息:非接触探针的2个引线的电阻为10欧姆和220 uH。这是一个有探头的人给我的。
很高兴这篇文章对你有所帮助!最后一个概念似乎符合您的探针规范。所以提到最后一个概念,我们可以看到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,第三个引脚用于从芯材中提取磁性信息,这相当于通过中心导线的电流大小!
所以基本上你提到的这三条线可以是
+ 3 v
地面
输出
谢谢你回来找我。我可能犯了一个错误,只是做一个快速的纠正只有2根导线进入探针,不是3。如果我有办法的话,我会发一份完整的图表。
因此,2根电线提供电压,将电源输入到板,如果什么是测试没有供电,这个电压从25毫伏直流到550毫伏直流。这两根导线与非接触式探头分开。一个可以在测试下通电的板,不使用所提供的电压提到。
进入探测器的是一条接地线,另一条线完全没有电力。当测量从地面到另一根导线时,我得到了从大约10mvdc到30mvdc的上下波动。
再次感谢您抽出时间来重播。
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感应器,它吸收电线的交变磁场,并将其转换成一个小的电位差,你可以测量为10毫伏
或者它可以是一个磁电阻,它的特性是随着磁场的变化而改变它的电阻。
然而,由于您测量的是通过探针产生的电压,那么很可能它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毫伏不是探针。我没有探针。
我正在测量的10毫伏是从探针将连接到机器上的2引脚。
哇,磁电阻,我第一次听说。谢谢你!
我认为它要么是一个磁电阻,要么是你提到的电感。
我对探针的唯一测量是从一个拥有这样机器的人那里得到的。他给了我以下信息:
他测量了探针的2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数据也清楚地指向探头内部的电感,无论如何,只有电感有能力将磁场转换成电流。希望这是真的,并解决您的疑问!
猜猜看,我把一根很细的变压器电线绕在一块塑料上,把它的一端焊接到连接机器的电线上,我肯定在一个已知的短路测试板上得到了响应。售票员是先生,非常感谢。
听起来太棒了!感谢您的反馈!
你好,
我到处跑了那么多路,却没有一个真正的答案来回答我的这个问题。一个真正的电路,所以我可以建立这个简单的设置。
我喜欢把霍尔传感器连接到功率mosfet上。mosfet是馈电一个线圈线圈与二极管通过它来阻止反电动势。
所有我想要的是,当一个磁铁穿过大厅时传感器mosfet激发线圈和磁铁不是附近的大厅,通过它,我喜欢线圈断开的,关机,即mosfet,没有电流通过。
[这些大厅传感器的工作方式是反向的。输出并不意味着积极(这是本能的思考)。当他们说输出时,他们的意思是在负的,与电路的接地部分相同的电压,基本上输出的定义是基态,而当没有磁铁时,它的输出是真正的输出,即正高。
当然,没有一个时间点,输出引脚是(0,0)换句话说,不是电路的一部分,就像死线一样]。
我提前感谢你让我看到了真正的赛道。只是因为我觉得可能不会太复杂。如果这个要求很过分,我也能理解。
这只是因为我得到了足够多的文字指示,足够多的文字填满一本书,把它变成一个图表只需要花费我所使用的文字的一小部分时间。
请接受我的道歉,因为我不是有意遇到强加得到一个图表。如果不可能,没有烦恼。
您好,您不能直接使用霍尔效应传感器与MOSFET,因为来自传感器的低电压输出。
你将必须添加BJT阶段或opamp阶段,然后连接MOSFET到这些阶段。
你可以参考下面的帖子获取更多信息:
//m.addme-blog.com/linear-hall-effect-sensors-explained/