霍爾器件的應(yīng)用

將霍爾器件的輸出電壓進(jìn)行放大，再經(jīng)電流放大后，讓這個電流通過補(bǔ)償線圈，并令補(bǔ)償線圈產(chǎn)生的磁場和被測電流產(chǎn)生的磁場方向相反，若滿足條件IoN1=IsN2，則磁芯中的磁通為0，這時下式成立： 

Io=Is(N2/N1)(5) 
式中，I1為被測電流，即磁芯中初級繞組中的電流，N1為初級繞組的匝數(shù)，I2為補(bǔ)償繞組中的電流，N2為補(bǔ)償繞組的匝數(shù)。由式（5）可知，達(dá)到磁平衡時，即可由Is及匝數(shù)比N2/N1得到Io。 
這個平衡過程是自動建立的，是一個動態(tài)平衡。建立平衡所需的時間極短。平衡時，霍爾器件處于零磁通狀態(tài)。磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度極低（理想狀態(tài)應(yīng)為0），不會使磁芯飽和，也不會產(chǎn)生大的磁滯損耗和渦流損耗。恰當(dāng)?shù)剡x擇磁芯材料和線路元件，可做出性能優(yōu)良的零磁通電流傳感器。 

　　在霍爾電流傳感器的輸出電路中接上恰當(dāng)?shù)呢?fù)載電阻器，即可構(gòu)成霍爾電壓傳感器。 

霍爾電流傳感器的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)電流的“無電位”檢測。即測量電路不必接入被測電路即可實(shí)現(xiàn)電流檢測，它們靠磁場進(jìn)行耦合。因此，檢測電路的輸入、輸出電路是完全電隔離的。檢測過程中，被測電路的狀態(tài)不受檢測電路的影響，檢測電路也不受被檢電路的景響。 

　　霍爾電流傳感器可以檢測從直流到100kHz（通過仔細(xì)的設(shè)計(jì)和制作，甚至可以達(dá)到MHz級）的各種波形的電流，響應(yīng)時間可短到1μs以下。 

由于這些優(yōu)點(diǎn)，霍爾電流傳感器得到了極其廣泛的應(yīng)用。

3?2?12霍爾電流傳感器的應(yīng)用 

3?2?12?1繼電保護(hù)與測量 

來自高壓三相輸電線路電流互感器的二次電流，經(jīng)三只霍爾電流傳感器，按比例轉(zhuǎn)換成毫伏電壓輸出，然后再經(jīng)運(yùn)算放大器放大及有源濾波，得到符合要求的電壓信號，送微機(jī)進(jìn)行測量或處理。使用霍爾電流傳感器很方便地實(shí)現(xiàn)了無畸變、無延時的信號轉(zhuǎn)換。 

3?2?12?2在直流自動控制調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 

　　在直流自動控制調(diào)速系統(tǒng)中，用霍爾電流電壓傳感器代替電流互感器，不僅動態(tài)響應(yīng)好，還可實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子電流的ZUI佳控制以及對晶閘管進(jìn)行過載保護(hù)。
霍爾元件及其應(yīng)用（六） 

3.2.12.3在逆變器中的應(yīng)用 

在逆變器中，用霍爾電流傳感器進(jìn)行接地故障檢測、直接側(cè)和交流側(cè)的模擬量傳感，以保證逆變器能安全工作。應(yīng)用線路如圖39所示。 

3.2.12.4在不間斷電源中的應(yīng)用 

霍爾電流傳感器發(fā)出信號并進(jìn)行反饋，以控制晶閘管的觸發(fā)角，電流傳感器發(fā)出的信號控制逆變器，傳感器控制浮充電源。用霍爾電流傳感器進(jìn)行控制，保證逆變電源正常工作。由于其響應(yīng)速度快，特別適用于計(jì)算機(jī)中的不間斷電源。 

3.2.12.5在電子點(diǎn)焊機(jī)中的應(yīng)用 

在電子點(diǎn)焊機(jī)電源中，霍爾電流傳感器起測量和控制作用。它的快速響應(yīng)能再現(xiàn)電流、電壓波形，將它們反饋到可控整流器A、B，可控制其輸出。用斬波器給直流迭加上一個交流，可更精確地控制電流。用霍爾電流傳感器進(jìn)行電流檢測，既可測量電流的真正瞬時值，又不致引入損耗。 

3.2.12.6用于電車斬波器的控制 

電車中的調(diào)速是由調(diào)整電壓實(shí)現(xiàn)的。將霍爾電流傳感器和其它元件配合使用，并將傳感器的所有信號輸入控制系統(tǒng)，可確保電車正常工作。其控制原理示 

3.2.12.7在交流變頻調(diào)速電機(jī)中的應(yīng)用 

用變頻器來對交流電機(jī)實(shí)施調(diào)速，在world各發(fā)達(dá)國家已普遍使用，且有取代直流調(diào)速的趨勢。用變頻器控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，可節(jié)省10％以上的電能。在變頻器中，霍爾電流傳感器的主要作用是保護(hù)昂貴的大功率晶體管。由于霍爾電流傳感器的響應(yīng)時間短于1μs，因此，出現(xiàn)過載短路時，在晶全管未達(dá)到極限溫度之前即可切斷電源，使晶體管得到可靠的保護(hù)。 

3.2.12.8用于電能管理 

用于電能管理的電流傳感器。由通電導(dǎo)線，導(dǎo)磁材料帶，霍爾元件，霍爾元件的輸入、輸出引線構(gòu)成的電流傳感器，可安裝到配電線路上進(jìn)行負(fù)載管理。霍爾器件的輸出和計(jì)算機(jī)連接起來，對用電情況進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)過載，便及時使受控的線路斷開，保證用電設(shè)備的安全。用這種裝置，也可進(jìn)行負(fù)載分配及電網(wǎng)的遙控、遙測和巡檢等。 

3.2.12.9在接地故障檢測中的應(yīng)用 

在配電和各種用電設(shè)備中，可靠的接地是保證配電和用電設(shè)備安全的重要措施。采用霍爾電流傳感器來進(jìn)行接地故障的自動監(jiān)測，可保證用電安全。