焊接场合用霍尔电流传感器 无畸变无延时信号转换

霍尔传感器的应用
电流检测在电动汽车的控制、保护、监测、动力管理等方面有着重要的应用。例如:电机驱动控制、变频控制、过载保护、电池荷电状态监测等。但在电流测量中存在2个困难:1)测量仪表不方便直接串入电路中;2)电流检测电路与被测电路不能直接耦合,否则,会影响被测电路的直流工作点。霍尔传感器由于具有体积小、功耗低、噪声小、隔离效果好等优点,在电流监测方面受到广泛的青睐。特别是霍尔传感器配合磁环的设计一直被广泛地使用。但由于传统的霍尔传感器的灵敏度比较低,输出信号有偏置电压和噪声,对于处理电路要求高,系统成本高。传统的霍尔传感器如果使用不当,它的霍尔电压UH与磁感应强度B为非线性关系,且存在不平衡电压UHe,严重影响检测系统的精度。通常采用集磁环来提高霍尔传感器的灵敏度,但是集磁环和霍尔传感器是分离的,体积庞大,不便于在实际检测系统中应用。基于霍尔效应的磁集较霍尔传感器,很大程度上提高了电流检测的灵敏度,而且处理电路简单,安装方便,线性度好,具有较高的准确度。
闭环霍尔电流传感器具有响应时间短、工作频率高、过载能力强、高隔离度等众多优点。一般情况下，根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感器。在传感器行业内，江苏安科瑞霍尔电流传感器严格按照/T 7490-2007《霍尔电流互感器行业标准》规定的各项要求，相对于**采用插针式接线不同，一律采用绿色可插拔端子，现场接线方便、可靠。

霍尔传感器的工作原理
霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。它有两种工作方式，即开环（直放式）和闭环（磁平衡式）。直放式霍尔传感器的优点是电路形式简单，成本相对较低；其缺点是精度、线性度较差，响应时间较慢，温度漂移较大。为了克服它的不足，出现了闭环（磁平衡式）霍尔电流传感器。
  闭环式霍尔电流传感器又称零磁通式霍尔电流传感器，如图1所示，它是由原边电路、聚磁环、霍尔元件次级线圈、放大器等组成。当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过电路的处理，传感器的输出端能够输出反映原边电流的电流变化。

霍尔传感器的应用
  1、继电保护与测量 ：在工业应用中，来自高压三相输电线路电流互感器的二次电流，如分别经三只霍尔电流传感器，按比例转换成毫伏电压输出，然后再经运算放大器放大及有源滤波，得到符合要求的电压信号，可送微机进行测量或处理。在这里使用霍尔电流传感器可以很方便地实现了无畸变、无延时的信号转换。  
  2、在直流自动控制调速系统中的应用 ：在直流自动控制调速系统中，用霍尔电流传感器可以直接代替电流互感器，不仅响应好，还可实现对转子电流的至佳控制以及对晶闸管进行过载保护。
  3、在逆变器中的应用： 在逆变器中，用霍尔电流传感器可进行接地故障检测、直流侧和交流侧的模拟量传感，以保证逆变器能作。  
  4、在电子点焊机中的应用 ：在电子点焊机电源中，霍尔电流传感器起测量和控制作用。它的快速响应能再现电流、电压波形，将它们反馈到可控整流器，可控制其输出。用斩波器给直流迭加上一个交流，可更准确地控制电流。用霍尔电流传感器进行电流检测，既可测量电流的瞬时值，又不致引入损耗。

霍尔订货范例：
具体型号：AHKC-EKAA DC300A/4-20mA
技术要求：额定输入DC300A；额定输出D-20mA；测量孔径φ20。
通讯协议：无
电源：DC12V
霍尔传感器使用注意事项
    1、为了得到较好的特性和灵敏度，必须注意原边线圈和副边线圈的耦合，要耦合得好，用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径；
    2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈，且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路，则其磁路被磁化，而产生剩磁，影响测量精度（故使用时要先接通电源和测量端M），发生这种情况时，要行退磁处理。其方法是次边电路不加电源，而在原边线圈中通过同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值；
    3、在大多数场合，霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力，一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的，但当有更强的磁场干扰时，要采取适当的措施来解决。通常方法有：
    ① 调整模块方向，使外磁场对模块的影响小；
    ② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩；
    ③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块；
    ④ 测量的精度是在额定值下得到的，当被测电流远低于额定值时，要获得精度，原边可使用多匝，即：IpNp=额定安匝数。另外，原边馈线温度不应**过８０℃。
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