霍爾器件的應用

3.2.12.10在電網(wǎng)無功功率自動補償中的應用 

電力系統(tǒng)無功功率的自動補償，是指補償容量隨負荷和電壓波動而變化，及時準確地投入和切除電容器，避免補償過程中出現(xiàn)過補償和欠補償?shù)牟缓侠砗筒唤?jīng)濟，使電網(wǎng)的功率因數(shù)始終保持ZUI佳。無功功率的自動采樣若用霍爾電流、電壓傳感器來進行，在保證“及時、準確”上具有顯著的優(yōu)點。因為它們的響應速度快，且無相位差。 

3.2.12.14霍爾鉗形電流表 

將磁芯做成張合結(jié)構(gòu)，在磁芯開口處放置霍爾器件，將環(huán)形磁芯夾在被測電流流過的導線外，即可測出其中流過的電流。這種鉗形表既可測交流也可測直流。可對各種供電和用電設備進行隨機電流檢測。 

3.2.13電功率測量 

使負載電壓變換，令其與霍爾器件的工作電流成比例，將負載電流通入磁芯繞組中，作為霍爾電流傳感器的被測電流，即可構(gòu)成霍爾功率計。由霍爾器件輸出的霍爾電壓來指示功率。 

3.2.12.11在電力工頻諧波分析儀中的應用 

在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)的諧波含量用電力工頻諧波儀來進行測試。為了將被測電壓和電流變換成適合計算機A/D采樣的電壓，將各種電力工頻諧波分析儀的取樣裝置，如電流互感器、電壓互感器、電阻取樣與光隔離耦合電路等和霍爾電流傳感取樣測試對比，結(jié)果表明霍爾電流傳感器ZUI為適用。

3.2.12.12在開關(guān)電源中的應用 

近代出現(xiàn)的開關(guān)電源，是將電網(wǎng)的非穩(wěn)定的交流電壓變換成穩(wěn)定的直流電壓輸出的功率變換裝置。無論是電壓控制型還是電流控制型開關(guān)電源，均采用脈沖寬度調(diào)制，借助驅(qū)動脈沖寬度與輸出電壓幅值之間存在的某種比例關(guān)系來維持恒壓輸出。其中，寬度變化的脈沖電壓或電流的采樣、傳感等均需用電流、電壓傳感器來完成。霍爾電流、電壓傳感器以其頻帶寬、響應時間快以及安裝簡便而成為優(yōu)選的電流、電壓傳感器。 

3.2.12.13在大電流檢測中的應用 

   在冶金、化工、超導體的應用以及高能物理（例如可控核聚變）試驗裝置中都有許多超大型電流用電設備。用多霍爾探頭制成的電流傳感器來進行大電流的測量和控制，既可滿足測量準確的要求，又不引入插入損耗，還免除了像使用羅果勘斯基線圈法中需用的昂貴的測試裝置。采用這種霍爾電流傳感器，可檢測高達到300kA的電流。 

3.2.13.1霍爾三相功率變送器 

   利用霍爾器件的乘法器功能，還可構(gòu)成三相功率變送器，用以檢測三相平衡或不平衡負載電路的三相有功功率和無功功率。霍爾三相功率變送器的乘法器。將其霍爾電壓經(jīng)濾波、放大和輸出變換后，將三相功率量變成直流電壓和電流。直流電壓可供給遠動裝置、巡檢裝置等，直流電流可供給近距離測量及儀表等。三相功率變送器是實現(xiàn)電網(wǎng)自動化不可缺少的一個環(huán)節(jié)。 

3.2.13.2構(gòu)成電度表 

在前述功率計后加上V/f變換及分頻計數(shù)，即可構(gòu)成電度表，加上磁卡讀出裝置，可構(gòu)成磁卡電度表。 
以霍爾器件為功率指示器，還可構(gòu)成各種各樣的功能電表，在這些電表中加入一些功能電路可構(gòu)成例如帶絕緣缺陷檢測的電度表，竊電檢測電度表等。以霍爾器件的基本功能為基礎(chǔ)，還可能集成多功能家用電表，可同時顯示電流、電壓，用電度數(shù)及電費、功率因數(shù)、諧波電壓等等。霍爾電度表可能成為ZUI佳的智能電度表之一。 

3.2.14霍爾隔離放大器 

霍爾隔離放大器的原理框，是以霍爾元件為中心，構(gòu)成一個自平衡弱電流比較儀，用以取代變壓器耦合隔離放大器中的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)，使線路簡化。仔細調(diào)整電流比較儀的電路，將放大器的頻帶大大展寬，使之可達DC～2MHz，而且保持了磁耦合隔離放大器的增益精度和光耦合隔離放大器的線性度，是一種高精度寬頻帶的隔離放大器。隔離放大器在空間技術(shù)、計算機技術(shù)、醫(yī)療和儀器儀表中有十分重要的應用。 

3.2.15用作電磁隔離耦合器 

用霍爾電流傳感器的工作原理，可做成電磁耦合器。用初級線圈的電流控制霍爾器件的輸出，用這個輸出信號控制其它的電路，既收到隔離的效果，又達到耦合的目的。用這種電路可做成霍爾繼電器、過載保護器、通信線路的保護開關(guān)等等。 
這種電磁耦合器既可做成開關(guān)式，也可做成模擬量輸出式。 
此外，用霍爾器件還可檢測異步電機的轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)速；測量磁性材料的磁化強度、各向異性、旋轉(zhuǎn)損耗和時間效應；測量直流電機的電磁力矩等等；還可和熱磁材料組合起來，構(gòu)成熱磁開關(guān)。

4.結(jié)束語 

這里的介紹，除霍爾電流傳感器外，都僅簡述了應用中磁信息的采集和磁電轉(zhuǎn)換的簡單原理，對輸出信號的處理和應用，沒有作具體討論。好在霍爾器件的輸出，可與各種邏輯電路直接接口，還可以直接驅(qū)動各種性質(zhì)（例如電阻性、電感性等）的負載，使用者可根據(jù)需要進行處理。 
   總之，因為霍爾器件的應用原理簡單，信號處理方便，器件本身又具有一系列的獨特優(yōu)點，使其應用組合千變?nèi)f化。作為一種磁場傳感器和磁電轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)器件，隨著人們對它的熟悉和了解，它們將象其他傳感器等基礎(chǔ)器件一樣，在各種信息采集和處理中發(fā)揮越來越重要的作用。 
   本文引用了大量的文獻資料，本應列出文獻目錄，一一說明出處，但因篇幅過長，謹此向各文獻作者致謝和致歉。