摘(zhāi) 要
：電(diàn)流檢(jiǎn)測在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越(yuè)廣泛，傳統的霍爾傳感器的靈敏度(dù)比(bǐ)較低，受外界影響(xiǎng)較(jiào)大，由此應(yīng)用新(xīn)型(xíng)霍爾(ěr)傳感器來彌補其(qí)功能缺陷，介(jiè)紹(shào)了(liǎo)萊姆HO係列(liè)霍(huò)爾傳感器(qì)的多(duō)項功(gōng)能，以(yǐ)HO-15-NP霍爾傳感器為例，著重(zhòng)介紹了霍(huò)爾傳感(gǎn)器(qì)在電流檢測及(jí)其(qí)綫(xiàn)性(xìng)度(dù)方(fāng)麵(miàn)的(dí)介紹(shào)
。

關鍵(jiàn)詞
：霍爾(ěr)傳感器；電流(liú)檢(jiǎn)測(cè)；綫性度；分析

0引言(yán)

       電流檢測(cè)在機(jī)械的(dí)控製，保(bǎo)護(hù)，檢測，動(dòng)力管理等方麵有(yǒu)著重(zhòng)要的(dí)應用
。例如
：電(diàn)機(jī)驅動(dòng)控製(zhì)，變頻控(kòng)製，電池荷電狀(zhuàng)態(tài)監(jiān)測等(děng)
。但在電(diàn)流(liú)測量(liáng)中存(cún)在(zài)2個困難(nán)
：1）測(cè)量(liáng)儀表不方便直接串(chuàn)入(rù)電路中；2）電流(liú)檢(jiǎn)測電路與被測電路不能(néng)直接(jiē)耦(ǒu)合，否則(zé)，會影響被(bèi)測(cè)電(diàn)路的(dí)直(zhí)流工(gōng)作點(diǎn)
。霍(huò)爾傳感器由於具有體積小(xiǎo)，功耗(hào)低(dī)，噪(zào)聲小，隔離效果好(hǎo)等點，在電(diàn)流(liú)監(jiān)測方麵受(shòu)到(dào)廣(guǎng)泛的青睞
。特(tè)別是霍爾傳感器配合磁(cí)環的(dí)設(shè)計一直(zhí)被廣(guǎng)泛(fàn)地(dì)使(shǐ)用(yòng)
。但(dàn)由於傳(chuán)統的霍爾傳感器(qì)的靈(líng)敏度(dù)比較(jiào)低(dī)，對(duì)於處理(lǐ)電路(lù)要求高(gāo)，係統(tǒng)成(chéng)本高
。傳統(tǒng)的(dí)霍爾(ěr)傳(chuán)感(gǎn)器如果(guǒ)使(shǐ)用不(bù)當，它的霍爾(ěr)電壓(yā)UH與(yǔ)磁感應(yīng)強度B為非(fēi)綫性關(guān)係，且存(cún)在不平衡電(diàn)壓，嚴重影(yǐng)響檢(jiǎn)測係(xì)統(tǒng)的(dí)精(jīng)度
。基於(yú)霍爾效(xiào)應的萊姆HO係(xì)列(liè)霍爾傳感(gǎn)器，很(hěn)大程(chéng)度(dù)上(shàng)提高了(liǎo)電(diàn)流(liú)檢(jiǎn)測(cè)的靈(líng)敏度，而且(qiě)處(chǔ)理(lǐ)電(diàn)路簡單，安裝方便，綫(xiàn)性度好，具有較高的準(zhǔn)確(què)度
。

1 HO係列(liè)霍爾(ěr)傳感(gǎn)器的功能介(jiè)紹

       與(yǔ)傳(chuán)統的(dí)開環霍(huò)爾傳(chuán)感(gǎn)器相(xiāng)比而言，HO開(kāi)環霍爾傳(chuán)感器擁(yōng)有的點包(bāo)括
：具有良好(hǎo)的(dí)綫性度，靈敏(mǐn)度(dù)高(gāo)；可(kě)編程(chéng)的過流檢測功能；可編程響應(yīng)時間短（2到(dào)6us）；低零(líng)點和增(zēng)益漂(piāo)移；多種量程(chéng)設置，可實(shí)現(xiàn)標稱(chēng)為(wéi)2.67到(dào)25A的電流測量；設(shè)計者可以(yǐ)通過的端口將HO係列霍爾(ěr)傳(chuán)感器輸(shū)出參(cān)考電壓設置為0.5，1.5，1.65或2.5V；可(kě)PCB封裝(zhuāng)
。

2 HO係(xì)列霍爾傳感器的電(diàn)流(liú)檢測功能(néng)分(fēn)析(xī)

       如下圖(tú)所示，是HO-15-NP電(diàn)流傳感器的連(lián)接圖，通(tōng)過(guò)輸(shū)入和(hé)輸(shū)出端口將傳(chuán)感器串聯在需要進(jìn)行電流(liú)檢測的導綫(xiàn)上，輸(shū)出(chū)端(duān)即(jí)可(kě)采(cǎi)集所測(cè)電(diàn)流(liú)信號；如果所測電(diàn)流過小，可(kě)以(yǐ)通過設(shè)置(zhì)外部參考(kǎo)電(diàn)壓
。傳統(tǒng)的霍爾(ěr)傳感器隻(zhī)能檢(jiǎn)測特定範圍的電流信號，如(rú)果要(yào)檢(jiǎn)測的電流(liú)大或者(zhě)小的(dí)話就需(xū)要換傳感(gǎn)器(qì)
。對(duì)於(yú)傳統霍爾(ěr)傳感器的局限(xiàn)性(xìng)，HO係(xì)列可通過8，9，10和(hé)11，12，13端的串聯(lián)來改變測量範圍(wéi)
。其串聯方式如(rú)下表(biǎo)所(suǒ)示
。

圖(tú)1HO-15-NP電路連(lián)接(jiē)圖

       實(shí)驗(yàn)從(cóng)（0-5.0A）平均測得(dé)50組(zǔ)數據(jù)，繪成曲(qū)綫(xiàn)如下圖(tú)所(suǒ)示，選擇的萊(lái)姆HO-15-NP電流傳感器的(dí)輸出(chū)電壓(yā)和輸入電流成(chéng)綫(xiàn)性關(guān)係，實驗(yàn)結果(guǒ)驗證(zhèng)其綫性(xìng)度非常高(gāo)
。

圖2電流(liú)與電壓的(dí)關(guān)係

       對(duì)於(yú)測量(liáng)量程(chéng)的變(biàn)化，其誤(wù)差變(biàn)化(huà)率(shuài)會有微弱(ruò)的(dí)變化(huà)，其(qí)綫性(xìng)誤(wù)差模擬(nǐ)如下圖(tú)所示
。

圖3綫(xiàn)性誤差

       總體(tǐ)來講，通過HO-15-NP電流傳感(gǎn)器來檢(jiǎn)測電(diàn)流可以(yǐ)快(kuài)速地檢(jiǎn)測出交直電流，單(dān)個(gè)傳(chuán)感器(qì)可(kě)測多種範(fàn)圍(wéi)的(dí)電流，節(jié)約(yuē)了(liǎo)備用(yòng)器件成本
。還可(kě)配合(hé)ODC功(gōng)能來進行過電(diàn)流(liú)保護
。

3安科(kē)瑞霍爾傳(chuán)感器產(chǎn)品選型(xíng)

3.1產(chǎn)品(pǐn)介紹

       霍爾電流(liú)傳(chuán)感器(qì)主(zhǔ)要(yào)適用於(yú)交流(liú)，直流(liú)，脈(mài)衝(chōng)等復雜信號的隔離(lí)轉換(huàn)，通過霍爾效(xiào)應(yīng)原理使(shǐ)變換後(hòu)的信號能夠(gòu)直(zhí)接(jiē)被(bèi)AD，DSP，PLC，二次(cì)儀表等各種采集(jí)裝置(zhì)直(zhí)接采(cǎi)集和接(jiē)受(shòu)，響(xiǎng)應時間(jiān)快，電流測量範圍寬(kuān)精度(dù)高，過載(zǎi)能(néng)力強，綫(xiàn)性(xìng)好，抗幹擾(rǎo)能(néng)力強
。適用於電(diàn)流監控及電(diàn)池(chí)應用，逆變電(diàn)源及太陽(yáng)能電源(yuán)管(guǎn)理係(xì)統，直流屏及(jí)直流馬(mǎ)達驅(qū)動，電(diàn)鍍，焊接應用(yòng)，變(biàn)頻(pín)器(qì)，UPS伺服(fú)控製等(děng)係(xì)統電(diàn)流信號(hào)采集和(hé)反饋控製(zhì)
。

3.2產品選型

3.2.1開口(kǒu)式(shì)開(kāi)環霍(huò)爾電(diàn)流(liú)傳感器(qì)

表1

3.2.2閉口(kǒu)式(shì)開(kāi)環霍爾電(diàn)流傳(chuán)感器(qì)

表(biǎo)2

3.2.3閉環霍爾(ěr)電流傳感(gǎn)器

表3

3.2.4直流漏電流傳感器

表(biǎo)4

4結論(lùn)

       通(tōng)過(guò)實(shí)驗(yàn)可(kě)知，與(yǔ)傳統(tǒng)的霍爾傳(chuán)感器(qì)相比，HO-15-NP具有(yǒu)可測(cè)範(fàn)圍(wéi)寬，綫(xiàn)性度好，精度高(gāo)，連(lián)接方(fāng)便(biàn)，低噪聲等點
。采用HO-15-NP電流傳(chuán)感(gǎn)器(qì)對(duì)交直流電進行檢(jiǎn)測(cè)具有(yǒu)越的性(xìng)能
。通過8，9，10和(hé)11，12，13端口的(dí)串(chuàn)聯(lián)就(jiù)能改(gǎi)變測(cè)量範圍
。其綫性(xìng)誤差不會隨(suí)著(zhuó)連綫距(jù)離的變(biàn)長而(ér)降低
。其受溫度(dù)的(dí)影響小
。特(tè)別(bié)適(shì)用於(yú)電(diàn)動機這類(lèi)影響因素多(duō)的場合(hé)
。

【參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)】

       [1]張(zhāng)健(jiàn).霍爾傳(chuán)感(gǎn)器的應(yīng)用淺析(xī)[J].計算(suàn)機工程應(yīng)用(yòng)技術.2009（7）
：138.

       [2]宋蘇臣(chén)，袁(yuán)野(yě).基(jī)於電(diàn)流檢測的(dí)霍爾傳感器應(yīng)用(yòng)

       [3]安科(kē)瑞企業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應用手冊(cè)2019.11版