智能制造網APP
智能制造網手機站
智能制造網小程序
智能制造網官微
智能制造網服務號
直播推薦
預告
預告
劉辰
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：通過介紹開環式霍爾電流傳感器的工作原理，在此基礎上提出了一種可以輸出精準直流偏置電壓的直流霍爾電流傳感器電路，并通過試驗進行了驗證。
關鍵詞：霍爾傳感器；電流傳感器；直流霍爾
0 引言
本文簡單介紹了開環霍爾電流傳感器的工作原理，并根據其應用設計了一個結構簡單、成本低以及體積小的電路，用于檢測高達數百安培的直流電流信號并隔離輸出一個有精準2.5V直流偏置電壓且與檢測電流成線性關系的電壓信號。
1 開環式霍爾電流傳感器
開環式霍爾電流傳感器的工作原理如圖1所示。
圖1開環式霍爾電流傳感器原理框圖
根據安培定律，原邊被測電流I×N將產生與電流成正比的磁場B1，開口磁環氣隙內的磁敏芯片直接測量B的強弱，輸出霍爾電壓V，V經線性放大后輸出電壓信Uo。當被檢測電流為零時，開口磁環內零磁通，磁敏芯片的零點輸出電壓為供電電壓的一半，即V+/2，當有被檢測電流穿過開口磁環時，開口磁環氣隙內的霍爾芯片會檢測到磁環的磁通變化，將在零點電壓的基礎上輸出一個與磁通變化量成正比的電壓值，即：
OUT=V+/2+KΔV（1）
式中，OUT為磁敏芯片的輸出電壓，V+/2為零點輸出電壓，ΔV為磁敏芯片的靈敏度，即單位磁通變化引起的電壓變化量，K為通過外圍電阻調節的放大倍數。如圖1所示，當磁力線從磁敏芯片的正面垂直穿過時，芯片將輸出一個正向的變化量電壓，即ΔV＞0，反之則輸出負電壓變化量，即ΔV＜0。
當傳感器供電電壓為5V時，按照式（1），傳感器會輸出一個有2.5V偏置電壓且與電流成線性比例的電壓信號，但如果供電電壓不精確或者誤差范圍較大時，傳感器輸出電壓的直流偏置將不精確或相應地的誤差較大，如供電電壓為4.6V時，傳感器的零點偏置電壓將是2.3V，誤差太大。
目前，業界有精準直流偏置電壓輸出的霍爾電流傳感器應用較少。常規做法是先隔離傳感器的直流偏置電壓，只輸出一個與原邊電流成線性關系的零偏置電壓信號，然后再使用運放加法器加上一個由基準穩壓源得到的2.5V基準電壓信號，該實現方式電路相對復雜。
2安科瑞霍爾傳感器產品選型
2.1產品介紹
霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強。適用于電流監控及電池應用、逆變電源及太陽能電源管理系統、直流屏及直流馬達驅動、電鍍、焊接應用、變頻器，UPS伺服控制等系統電流信號采集和反饋控制。
圖5霍爾傳感器
2，2產品選型
2.2.1開口式開環霍爾電流傳感器
表1
2.2.2閉口式開環霍爾電流傳感器
表2
2.2.3閉環霍爾電流傳感器
表3
2.2.4直流漏電流傳感器
表4
5結論
本文通過使用簡單的電路結構將傳感器供電電壓先升壓后，穩壓產生一個基準的穩壓電壓給磁敏芯片供電，使得磁敏檢測電路產生一個精準的零點電壓。該霍爾電流傳感器具有結構簡單、成本低以及體積小的特點，可用于檢測高達數百安培的直流電流信號并隔離輸出一個有精準2.5V直流偏置電壓且與檢測電流成線性關系的電壓信號。
【參考文獻】
[1]康弘俊，王威，*.有精準偏置電壓輸出的霍爾電流傳感器.通信電源技術.2021-01-10
[2]王威，魏曉娟.霍爾傳感器在地鐵電力監控系統中的應用[J].通信電源技術.2018
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6版.
作者簡介：劉辰，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為霍爾電流傳感器產品的研發與應用
上一篇：工控機比于普通計算機有哪些優勢？
下一篇：工控機藍屏死機問題的解決方法
全年征稿/資訊合作
聯系郵箱：1271141964@qq.com
免責聲明
- 凡本網注明"來源：智能制造網"的所有作品，版權均屬于智能制造網，轉載請必須注明智能制造網，http://www.xashilian.com。違反者本網將追究相關法律責任。
- 企業發布的公司新聞、技術文章、資料下載等內容，如涉及侵權、違規遭投訴的，一律由發布企業自行承擔責任，本網有權刪除內容并追溯責任。
- 本網轉載并注明自其它來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
浙公網安備 33010602000006號
智能制造網APP
智能制造網小程序
微信公眾號
CIEME2025第二十三屆中國國際裝備制造業博覽會
展會城市：沈陽市展會時間：2025-09-01