Clasificación de los sensores Hall
Los sensores Hall se dividen en dos tipos: sensores Hall lineales y sensores Hall de tipo interruptor.
(1) El sensor Hall de conmutación está compuesto por un regulador de voltaje, un elemento Hall, un amplificador diferencial, un disparador Schmitt y una etapa de salida. Emite una cantidad digital. También existe una forma especial de sensor Hall tipo interruptor, llamado sensor Hall tipo llave.
(2) El sensor Hall lineal está compuesto por un elemento Hall, un amplificador lineal y un seguidor de emisor, y genera una cantidad analógica.
Los sensores lineales Hall se pueden dividir en tipos de bucle abierto y de bucle cerrado. El sensor Hall de circuito cerrado también se denomina sensor Hall de flujo cero. Los sensores lineales Hall se utilizan principalmente para mediciones de tensión y corriente CA y CC. Como se muestra en la Figura 4, donde Bnp es la intensidad de inducción magnética en el punto de funcionamiento "encendido" y BRP es la intensidad de inducción magnética en el punto de liberación "apagado". Cuando la intensidad de la inducción magnética aplicada excede el punto de acción Bnp, el sensor genera un nivel bajo. Cuando la intensidad de la inducción magnética cae por debajo del punto de acción Bnp, el nivel de salida del sensor permanece sin cambios hasta que cae al punto de liberación BRP antes de que el sensor cambie. nivel bajo hasta el punto de liberación BRP. Transición al nivel alto. La histéresis entre Bnp y BRP hace que la acción de conmutación sea más confiable.
Como se muestra en la Figura 5, cuando la intensidad de la inducción magnética excede el punto de acción Bnp, la salida del sensor cambia de nivel alto a nivel bajo. Después de que se retira el campo magnético externo, su estado de salida permanece sin cambios (es decir, , bloqueado (estado almacenado), se debe aplicar la intensidad de inducción magnética inversa para alcanzar BRP antes de que el nivel pueda cambiar.
El voltaje de salida tiene una relación lineal con la intensidad del campo magnético externo, como se muestra en la Figura 3. Se puede observar que existe una buena linealidad dentro del rango de intensidad de inducción magnética de B1 a B2, y La saturación ocurre cuando la intensidad de la inducción magnética excede este estado.
Sensor de corriente de bucle abierto
Dado que hay un campo magnético dentro del solenoide energizado, su magnitud es proporcional a la corriente en el cable, por lo que el campo magnético se puede medir usando un Sensor Hall para determinar la magnitud de la corriente en un cable. Utilizando este principio, se puede diseñar un sensor de corriente Hall. Su ventaja es que no hace contacto eléctrico con el circuito bajo prueba, no afecta el circuito bajo prueba y no consume la energía de la fuente de alimentación bajo prueba. Es especialmente adecuado para la detección de grandes corrientes.
El principio de funcionamiento del sensor de corriente Hall se muestra en la Figura 6. Hay un espacio en el núcleo de hierro del anillo estándar. El sensor Hall se inserta en el espacio. Hay una bobina alrededor del anillo. La corriente pasa a través de la bobina, se genera un campo magnético y el sensor Hall emite una señal.
Sensor de corriente de circuito cerrado
El sensor de corriente de equilibrio magnético también se llama sensor de corriente de circuito cerrado Hall, también llamado sensor de compensación, es decir, la corriente medida Ip del circuito principal es generado en el anillo magnético El campo magnético es compensado por el campo magnético generado por la corriente a través de una bobina secundaria, de modo que el dispositivo Hall está en un estado de funcionamiento de detección de flujo magnético cero.
El proceso de trabajo específico del sensor de corriente de equilibrio magnético es: cuando una corriente fluye a través del circuito principal, el campo magnético generado en el cable es recogido por el anillo magnético e inducido al dispositivo Hall, y el La salida de señal generada se utiliza para accionar el tubo de alimentación correspondiente y encenderlo, obteniendo así una corriente de compensación Is. Luego, esta corriente pasa a través del devanado de múltiples vueltas para generar un campo magnético, que es exactamente opuesto al campo magnético generado por la corriente medida, compensando así el campo magnético original y reduciendo gradualmente la salida del dispositivo Hall. Cuando el campo magnético generado al multiplicar Ip y el número de vueltas es igual, Is ya no aumenta. En este momento, el dispositivo Hall desempeña la función de indicar un flujo magnético cero. En este momento, puede equilibrarse con Is. Cualquier cambio en la corriente que se está midiendo alterará este equilibrio. Una vez que el campo magnético está desequilibrado, el dispositivo Hall tiene una salida de señal. Después de la amplificación de potencia, una corriente correspondiente fluye inmediatamente a través del devanado secundario para compensar el campo magnético desequilibrado. El tiempo necesario desde el desequilibrio del campo magnético hasta el reequilibrio es teóricamente inferior a 1 μs. Este es un proceso de equilibrio dinámico.