¿Cómo funciona el sensor de corriente Hall?
Los sensores de corriente Hall se dividen en sensores de corriente Hall de bucle abierto y sensores de corriente Hall de bucle cerrado (aplicaciones de sensores) según diferentes principios de funcionamiento.
1. Principio de funcionamiento del sensor de corriente Hall de bucle abierto
El sensor de corriente Hall de bucle abierto también se denomina: sensor de corriente Hall de amplificador directo, espera del sensor de corriente Hall de detección directa. El sensor de corriente Hall de bucle abierto se compone de un núcleo magnético, un elemento Hall y un circuito amplificador. El núcleo magnético tiene un entrehierro abierto y el elemento Hall se coloca en el entrehierro. Cuando una corriente fluye a través del conductor primario, se genera un campo magnético con una intensidad de campo magnético proporcional a la corriente alrededor del conductor. El núcleo magnético reúne las líneas del campo magnético en el entrehierro. El elemento Hall emite una señal de voltaje proporcional a la. Intensidad de inducción magnética en el entrehierro, que se amplifica. El circuito amplifica la señal y la emite. Este tipo de sensor generalmente emite una señal de voltaje de aproximadamente ±10 V. Algunos sensores también la convierten en una salida de señal de corriente para mejorar la electromagnética. compatibilidad.
2. Principio de funcionamiento del sensor de corriente Hall de circuito cerrado
El sensor de corriente Hall de circuito cerrado también se denomina: sensor de corriente Hall de flujo cero, transformador de flujo cero, corriente Hall tipo equilibrio magnético. sensor (tecnología de sensor), etc. El sensor de corriente Hall de circuito cerrado incluye un núcleo magnético, un elemento Hall, un circuito amplificador y un devanado de compensación secundario. En comparación con el sensor de corriente Hall de circuito abierto, el sensor de corriente Hall de circuito cerrado tiene un devanado de compensación secundario adicional. Es el devanado de compensación secundario el que mejora en gran medida el rendimiento del sensor de corriente Hall de circuito cerrado. El circuito amplificador acepta la salida del elemento Hall y la amplifica en una señal de corriente y la suministra al devanado de compensación secundario. El campo magnético generado por el devanado de compensación secundario en el núcleo magnético y el campo magnético generado por la corriente primaria son iguales. de tamaño y de dirección opuesta en el entrehierro, y se cancelan entre sí. El campo magnético del lado primario forma un circuito de control de circuito cerrado de retroalimentación negativa. Si la corriente secundaria es demasiado pequeña, el campo magnético generado no es suficiente para compensar el campo magnético primario y el circuito amplificador generará una corriente mayor. Por el contrario, la corriente de salida del circuito amplificador disminuirá, manteniendo así la corriente magnética. Equilibrio de campo en el entrehierro.
Si la corriente primaria cambia y el equilibrio del campo magnético en el entrehierro se destruye, el circuito de control de bucle cerrado de retroalimentación negativa también ajustará el circuito de salida secundario para reequilibrar el campo magnético. Macroscópicamente hablando, el entrehierro siempre mantendrá un flujo magnético cero y mantendrá el equilibrio magnético. Este es también el origen de los nombres de transformador de flujo magnético cero y sensor de corriente Hall de equilibrio magnético.
3. La principal diferencia entre el sensor de corriente Hall de circuito cerrado y el sensor de corriente Hall de circuito abierto
A. Diferencia de ancho de banda
Microscópicamente hablando, el espacio de aire. El campo magnético cambia siempre con un flujo magnético cercano a cero. Dado que el campo magnético cambia con una amplitud muy pequeña, la frecuencia de cambio puede ser más rápida. Por lo tanto, el sensor de corriente Hall de circuito cerrado tiene un tiempo de respuesta rápido. El ancho de banda real del sensor de corriente Hall de circuito cerrado generalmente puede alcanzar más de 100 kHz. El ancho de banda de los sensores de corriente Hall de bucle abierto suele ser estrecho. Por ejemplo, el ancho de banda de los sensores de corriente Hall de bucle abierto de la serie HAZ de LEM es de aproximadamente 3 kHz.
B. Diferencia de precisión
La salida secundaria del sensor de corriente Hall de bucle abierto es proporcional a la intensidad de la inducción magnética en el entrehierro del núcleo magnético, y el núcleo magnético es hechos de materiales altamente permeables magnéticamente Los efectos de no linealidad y histéresis son características inherentes de todos los materiales altamente permeables magnéticamente. Por lo tanto, los sensores de corriente Hall de bucle abierto generalmente tienen ángulos de linealidad deficientes y la salida del lado secundario de la señal del lado primario será diferente. durante los procesos de ascenso y descenso. La precisión del sensor de corriente Hall de bucle abierto suele ser inferior al 1%.
Dado que el sensor de corriente Hall de circuito cerrado funciona en un estado de flujo magnético cero, el efecto de no linealidad e histéresis del núcleo magnético no afecta la salida y puede lograr una mejor linealidad y una mayor precisión. La precisión de los sensores de corriente Hall de circuito cerrado puede alcanzar generalmente el 0,2%.
Referencia: Red de Control Industrial-Sensor de Corriente