黄wwwww,中文字幕欧美日韩在线不卡,好看的电影网站亚洲一区,欧美一区二区高清,王者荣耀cosplay福利,国产一级特黄毛片,美女图片gif大全图片

歡迎訪問南京強能傳感技術(shù)有限公司官方網(wǎng)站!
新聞中心
淺談霍爾電流傳感器的原理及應(yīng)用
通過介紹開環(huán)式霍爾電流傳感器的工作原理,在此基礎(chǔ)上提出了一種可以輸出精準(zhǔn)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。
近年來,霍爾電流傳感器產(chǎn)品因具有良好的精度及線性度、檢測電壓與輸出信號高度隔離、高可靠性、低功耗以及維修更換方便等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空、航天、通信、儀表、冶金以及鐵路等軍品和民品領(lǐng)域。在很多應(yīng)用中要求霍爾電流傳感器的零點輸出為基準(zhǔn)的2.5V,即檢測電流為零時,傳感器輸出電壓為2.5V,當(dāng)檢測電流為負(fù)方向時,傳感器輸出電壓為一個小于2.5V的電壓值,當(dāng)檢測電流正方向時,傳感器輸出電壓為一個大于2.5V的電壓值,檢測電流與輸出電壓變化成線性關(guān)系。目前,常規(guī)的霍爾元件零點輸出電壓為供電電壓的一半,而很多霍爾電流傳感器的供電電壓不是*確的固定值,而是一個范圍,如4.5~5.5V等,這樣會導(dǎo)致霍爾電流傳感器的零點電壓輸出不穩(wěn)定,甚至超過規(guī)定值。
本文簡單介紹了開環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理,并根據(jù)其應(yīng)用設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及體積小的電路,用于檢測高達數(shù)百安培的直流電流信號并隔離輸出一個有精準(zhǔn)2.5V直流偏置電壓且與檢測電流成線性關(guān)系的電壓信號。
1、開環(huán)式霍爾電流傳感器
根據(jù)安培定律,原邊被測電流I×N將產(chǎn)生與電流成正比的磁場B1,開口磁環(huán)氣隙內(nèi)的磁敏芯片直接測量B的強弱,輸出霍爾電壓V,V經(jīng)線性放大后輸出電壓信Uo。當(dāng)被檢測電流為零時,開口磁環(huán)內(nèi)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(dāng)有被檢測電流穿過開口磁環(huán)時,開口磁環(huán)氣隙內(nèi)的霍爾芯片會檢測到磁環(huán)的磁通變化,將在零點電壓的基礎(chǔ)上輸出一個與磁通變化量成正比的電壓值,即:OUT=V+/2+KΔV,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(diào)節(jié)的放大倍數(shù)。如圖1所示,當(dāng)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(fù)電壓變化量,即ΔV<0。
當(dāng)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*確或者誤差范圍較大時,傳感器輸出電壓的直流偏置將不*確或相應(yīng)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(yè)界有精準(zhǔn)直流偏置電壓輸出的霍爾電流傳感器應(yīng)用較少。常規(guī)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(guān)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(zhǔn)穩(wěn)壓源得到的2.5V基準(zhǔn)電壓信號,該實現(xiàn)方式電路相對復(fù)雜。
2、有偏置電壓電路設(shè)計
本文在上述開環(huán)式霍爾電流傳感器電路的基礎(chǔ)上增加簡單的電子元器件,通過升壓在一定范圍內(nèi)變化的低壓供電信號,然后經(jīng)過基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路變換成一個+5.0V的基準(zhǔn)電壓,以給磁敏檢測電路供電,從而產(chǎn)生一個2.5V的基準(zhǔn)零點偏置電壓。磁敏檢測電路檢測開口磁環(huán)內(nèi)的磁場強度并轉(zhuǎn)換成與之成線性關(guān)系的電壓信號,與基準(zhǔn)的2.5V疊加,經(jīng)過電壓跟隨電路后輸出,即實現(xiàn)上述有2.5V直流偏置電壓輸出的直流線性霍爾電流傳感器輸出。該電路由升壓電路、基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路、磁敏檢測電路以及電壓跟隨電路組成,正常工作時,4.5~5.5V范圍內(nèi)的直流供電電壓經(jīng)升壓電路升至一定值Vbst,如12V或其他可設(shè)定值,Vbst經(jīng)基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路變換成*確的+5.0V,以給磁敏檢測電路供電。磁敏檢測電路檢測開口磁環(huán)內(nèi)的磁場強度并輸出一有偏置電壓的直流電壓Vo1,且有:Vo1=2.5+KΔV,2.5V為磁敏檢測電路的零點輸出電壓,該電壓為磁敏檢測電路供電電壓的一半,K為磁敏檢測電路放大倍數(shù),可由外部電阻等調(diào)節(jié),ΔV為磁敏檢測電路的靈敏度,即單位檢測電流變化引起的磁敏芯片輸出電壓變化量,該變化量由磁敏芯片內(nèi)部的霍爾器件決定。Vo1經(jīng)過電壓跟隨電路后直接輸出Vout,電壓跟隨器的作用是提高傳感器電路的帶載能力,避免外接負(fù)載對傳感器的輸出電壓造成影響。
2.1升壓電路
一般傳感器供電電源并不是*確的5.0V,而是一個電壓范圍,如4.5~5.5V,而磁敏芯片零磁通時的輸出電壓為供電電壓的一半,為保證供電電壓在允許范圍內(nèi)變化時磁敏芯片的零點輸出穩(wěn)定,需要為磁敏芯片提供一個精準(zhǔn)的5V供電電壓,即需要將4.5~5.5V供電電壓抬高后再變換成*確穩(wěn)定的5V電壓。其原理圖如圖3。U1為升壓芯片,可以將4.5~5.5V供電電壓抬升至11.4~12.6V,*大輸出電流50mA,無需電感,外圍器件少,具有短路保護及過溫保護等功能。
2.2基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路
由于磁敏芯片的輸出電壓為供電電壓的一半,因此為了使磁敏芯片獲得精準(zhǔn)的2.5V輸出電壓,需要為磁敏芯片提供精準(zhǔn)的5V電壓,故使用精密穩(wěn)壓電路將已經(jīng)抬高的12V電壓轉(zhuǎn)換為精準(zhǔn)的5V電壓,為磁敏芯片供電,精密穩(wěn)壓電路原理圖如圖4。其中,D1為精密穩(wěn)壓電源芯片TL431,R9為限流電阻,用于限制后級電路電流,R2、R5以及R11為調(diào)壓電阻,用于調(diào)節(jié)輸出電壓為精準(zhǔn)的5V,精準(zhǔn)的5V可以由分壓電阻得到精準(zhǔn)的2.5V。
3、試驗驗證
基于本文chuang新性電路設(shè)計的0~150A直流霍爾電流傳感器,經(jīng)檢測后線性輸出2.5~3.5V的直流電壓。其測試數(shù)據(jù)如表1所示。由結(jié)果可以看出,該霍爾電流傳感器零點偏差為9mV,額定電流范圍內(nèi)偏差為10mV。
4、安科瑞霍爾傳感器產(chǎn)品選型
4.1產(chǎn)品介紹
霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號的隔離轉(zhuǎn)換,通過霍爾效應(yīng)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(yīng)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(jiān)控及電池應(yīng)用、逆變電源及太陽能電源管理系統(tǒng)、直流屏及直流馬達驅(qū)動、電鍍、焊接應(yīng)用、變頻器,UPS伺服控制等系統(tǒng)電流信號采集和反饋控制。
本文通過使用簡單的電路結(jié)構(gòu)將傳感器供電電壓先升壓后,穩(wěn)壓產(chǎn)生一個基準(zhǔn)的穩(wěn)壓電壓給磁敏芯片供電,使得磁敏檢測電路產(chǎn)生一個精準(zhǔn)的零點電壓。該霍爾電流傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及體積小的特點,可用于檢測高達數(shù)百安培的直流電流信號并隔離輸出一個有精準(zhǔn)2.5V直流偏置電壓且與檢測電流成線性關(guān)系的電壓信號。
版權(quán)所有:南京強能傳感技術(shù)有限公司      地址:南京市大明路135-3號      蘇ICP備11029087號-1
  • 返回頂部
  • 025-52619808
  • 025-52619628
  • 微信二維碼
南京強能傳感技術(shù)有限公司  熱線:(025)52619808