霍尔传感器和电流传感器介绍

安科瑞 王晶淼/司红霞

一、引言

小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危险情况发生时具有自动保护功能和智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器应运而生并在我国逐渐受到广大电源设计者的青睐。

二 、电流传感器原理是什么

电流传感器，英文名称为current sensor，也被叫做磁传感器，是利用霍尔磁平衡原理来完成被测电流信息的感应并将其输出为所需形式信息的一种检测装置，具有灵敏度高、抗干扰性强的特点，现已在智能电网、家用电器、电脑硬盘等生活品上都得到了广泛的应用。

三 、电流传感器有哪些分类

电流传感器根据不同的分类形式具有不同的分类方法，其根据工作原理的不同可分为电子式电流互感器、电磁式电流互感器和分流器，其中电子式电流互感器包括变频功率传感器、罗柯夫斯基电流传感器、霍尔电流传感器等，较电磁式电流传感器而言具有更宽的传输频带、更小的尺寸、更轻的重量、更小的二次负荷容量等，逐步占据电流传感器的大部分市场。接下来我们就以经典的霍尔电流传感器为例来讲述电流传感器原理。

四 、霍尔电流传感器

比较有名的霍尔电流传感器基于霍尔效应，利用霍尔磁平衡原理来对各种类型的电流实现测量，首先在霍尔元件的控制电流端输入被测电流，其次在霍尔元件平面的法线方向施加磁场(强度为B)，然后便会在霍尔元件的输出端产生一个电势，称为霍尔电势(方向垂直于电流方向和磁场方向)，该电势的波形与输入电流一致，因此可以快速地反映出被测电流的变化情况。

五、安科瑞霍尔电流传感器的介绍

1、概述

开口式霍尔电流传感器整体由外壳、铁芯、采样线路板及固定树脂构成，具有耐高温、机械强度高、环保等特点；线路板与外部接线采用绿色可插拔端子，现场接线方便。

开口式霍尔电流传感器是在传统的开环霍尔电流传感器的基础上加以改造，根据霍尔效应和电磁感应原理，原边电流IP产生的磁场，通过磁芯聚磁后，用霍尔感应芯片在磁芯气隙处感应原边电流IP的大小和方向。霍尔感应芯片的输出电压，经过信号处理电路，使传感器的输出可以反映被测电流的大小。为了提高霍尔开环传感器的性能，通常使用硅钢或者坡莫合金作为磁芯的材料。

开口式霍尔传感器原理图

2、 应用实例

某铁路机车改造项目，改造要求在不能拆卸母排前提下接入传感器来监测母排直流电流，此种情况只能采用开口式霍尔电流传感器，现场安装方便。

现场安装如下图所示，如果现场可断电安装，可在铜排上按传感器间距要求开两个对应螺纹孔，将传感器通过后侧的安装固定孔固定在母排螺纹孔上，完成传感器的安装；如现场要求不断电安装，可采用配套橡胶垫块内嵌于外壳与铜排之间固定，确保传感器能在振动条件下也能可靠工作，整个安装过程比较快速简单。

某铁路机车改造项目安装图

3、开口式霍尔电流传感器

开口式霍尔电流传感器相较于闭口霍尔电流传感器，与传统单铁芯、单霍尔芯片的设计不同，为了设计为分体式结构，将铁芯分离对称安装，硬件采用双霍尔芯片并联互补差分输入，具有性能稳定、机械强度高、导磁率高等特点，线路板与外部接线采用绿色可插拔端子，现场接线方便。

AHKC系列开口式霍尔电流传感器

六、总结

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。随着科技的飞速发展，传感器的研发技术也在与日俱增发展着。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的应用领域主要是涉及到机械制造，汽车电子产业，通信技术，消费电子等领域。

审核编辑：汤梓红