閉環霍爾電流傳感器
閉環霍爾電流傳感器又叫霍爾磁平衡式電流傳感器，它是在上述原理的基礎，加上了磁平衡原理，即集磁環將原邊電流所產生的磁場聚集后，作用于霍爾元件，使其有電壓信號輸出，經放大輸入到功率放大器，輸出補償電流流經次級補償線圈。級次線圈產生的磁場與原邊電流產生的磁場相反，因而補償了原邊磁場，使霍爾輸出逐漸減小，當原次級磁場相等時，補償電流不再增大，這就是磁平衡原理。這種線路主要由磁電轉換部分、放大電路部分及驅動補償線路部分等組成。
1 型號說明
閉環霍爾電流傳感器又叫霍爾磁平衡式電流傳感器，它是在上述原理的基礎，加上了磁平衡原理，即集磁環將原邊電流所產生的磁場聚集后，作用于霍爾元件，使其有電壓信號輸出，經放大輸入到功率放大器，輸出補償電流流經次級補償線圈。級次線圈產生的磁場與原邊電流產生的磁場相反，因而補償了原邊磁場，使霍爾輸出逐漸減小，當原次級磁場相等時，補償電流不再增大，這就是磁平衡原理。這種線路主要由磁電轉換部分、放大電路部分及驅動補償線路部分等組成。
2 型號說明

3規格尺寸
3.1 AHBC-LTA外形尺寸

3.2 AHBC-LT1005外形尺寸

3.3 規格參數對照表

注:輸入電流交直流均可測量，訂貨時請注明。

3.4 接線方式
接線端子定義

注：①模擬量輸出地需要和電源地連接。
②請選擇正確的電流流入方向。


安科瑞電氣股份有限公司[股票代碼:300286.SZ]是一家為智能電網用戶端提供智能電力監控、電能管理、電氣安全等系統性解決方案的國內少數幾家良好企業之一。
公司自2003年6月成立以來，專注于用戶端智能電力儀表的研發應用、生產和銷售，致力于為用戶提供35（10）/0.4kV變電所自動化系統、建筑光伏發電系統、電能質量治理系統、電能分項計量系統、電氣火災監控系統、醫療IT配電系統、數據中心能耗監測系統、通信基站電源管理系統、消防設備電源監控系統、消防應急照明和疏散指示系統、防火門監控系統以及智能照明系統、鋰電池管理系統、電動汽車充電系統等產品和服務，提高客戶用電效率和用電安全。
霍爾傳感器的使用注意事項：(1)為了得到較好的動態特性和靈敏度，必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，較好用單根導線且導線完全填滿霍爾傳感器模塊孔徑。(2)使用中當大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級電路沒有接通電源或副邊開路，則其磁路被磁化，而產生剩磁，影響測量精度(故使用時要先接通電源和測量端M)，發生這種情況時，要**行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通一同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值。使用霍爾傳感器的四大注意事項(3)在大多數場合，霍爾傳感器都具有很強的抗外磁場干擾能力，一般在距離模塊5-10cm之間存在一個兩倍于工作電流Ip的電流所產生的磁場干擾是可以忽略的，但當有更強的磁場干擾時，要采取適當的措施來解決。通常方法有：- 調整模塊方向，使外磁場對模塊的影響較小;- 在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩;- 選用帶雙霍爾元件或多霍爾元件的模塊。(4)測量的較佳精度是在額定值下得到的，當被測電流遠低于額定值時，要獲得較佳精度，原邊可使用多匝，即：IpNp=額定安匝數。另外，原邊饋線溫度不應**過80℃。
霍爾傳感器
霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器。霍爾效應是磁電效應的一種，這一現象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。后來發現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
原理
由霍爾效應的原理知，霍爾電勢的大小取決于：Rh為霍爾常數，它與半導體材質有關；I為霍爾元件的偏置電流；B為磁場強度；d為半導體材料的厚度。
對于一個給定的霍爾器件，當偏置電流 I 固定時，UH將完全取決于被測的磁場強度B。
一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路，就會產生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出；若精度要求高，則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數的鍍膜合金；這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。
在半導體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產生電勢差為UH的霍爾電壓。
工作原理
磁場中有一個霍爾半導體片，恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移，使該片在CD方向上產生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。
霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個毫伏，但經集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機械的方法來改變磁感應強度。下圖所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關，當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器。霍爾效應傳感器屬于被動型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。
直流漏電流傳感器
直流漏電流傳感器是一種利用磁通門原理（Flux gate）將被測直流電流轉換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號的測量模塊，原副邊之間高度絕緣。通常輸出標準的直流DC 4-20mA、 DC0-5V、DC0-10V等信號，此標準信號可以被多種采集設備采集，如PLC、RTU、DAS卡等，用于多種電流監控的場合。漏電流傳感器環繞安裝在直流回路的正負出線上，當裝置運行時，實時檢測各支路傳感器輸出的信號，當支路絕緣情況正常時，流過傳感器的電流大小相等，方向相反，其輸出信號為零；當支路有接地時，漏電流傳感器有差流流過，傳感器的輸出不為零。因此通過檢測各支路傳感器的輸出信號，就可以判斷直流系統接地支路。該原理選線精度高，不受線路分布電容的影響。
1 型號說明

2 規格尺寸

3 規格參數對照表

4 接線方式
接線端子定義
霍爾傳感器用途
霍爾器件具有許多優點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。
霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達μm級）。取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達－55℃～150℃。
按被檢測的對象的性質可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場來作被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。
位移測量
兩塊*磁鐵同極性相對放置，將線性型霍爾傳感器置于中間，其磁感應強度為零，這個點可作為位移的零點，當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時，傳感器有一個電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比。
力測量
如果把拉力、壓力等參數變成位移，便可測出拉力及壓力的大小，按這一原理可制成的力傳感器。
角速度測量
在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處，圓盤旋轉一周，霍爾傳感器就輸出一個脈沖，從而可測出轉數（計數器），若接入頻率計，便可測出轉速。
線速度測量
如果把開關型霍爾傳感器按預定位置有規律地布置在軌道上，當裝在運動車輛上的永磁體經過它時，可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。
霍爾傳感器注意事項
（1）電流傳感器必須根據被測電流的額定有效值適當選用不同的規格的產品。被測電流長時間**額，會損壞末較功放管（指磁補償式），一般情況下，2倍的過載電流持續時間不得**過1分鐘。
（2）電壓傳感器必須按產品說明在原邊串入一個限流電阻R1，以使原邊得到額定電流，在一般情況下，2倍的過壓持續時間不得**過1分鐘。
（3）電流電壓傳感器的較佳精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當被測電流**電流傳感器的額定值時，應選用相應大的傳感器；當被測電壓**電壓傳感器的額定值時，應重新調整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時，為了得到較佳精度，可以使用多繞圈數的辦法。
（4）絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統和1.5KV及以下直流系統中，6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統和2.5KV及以下直流系統中，注意不要**壓使用。
（5）在要求得到良好動態特性的裝置上使用時，較好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合，以大代小或多繞圈數，均會影響動態特性。
（6）在大電流直流系統中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產生較大剩磁，是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源，在原邊通一交流并逐漸減小其值。
（7）傳感器抗外磁場能力為：距離傳感器5～10cm一個**過傳感器原邊電流值2倍的電流，所產生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時，相間距離應大于5～10cm。
（8）為了使傳感器工作在較佳測量狀態，應使用圖1－10介紹的簡易典型穩壓電源。
（9）傳感器的磁飽和點和電路飽和點，使其有很強的過載能力，但過載能力是有時間限制的，試驗過載能力時，2倍以上的過載電流不得**過1分鐘。
（10）原邊電流母線溫度不得**過85℃，這是ABS工程塑料的特性決定的，用戶有特殊要求，可選高溫塑料做外殼。
霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器主要適用于工業控制領域的電壓和電流測量。由于傳感器一般不提供角差指標，對于需要準確測量交流電功率的場合，應對其角差指標進行驗證，這一點需特別注意。工頻電量測量可用互感器替代，變頻電量測量可用電壓、電流組合式的變頻功率傳感器替代。

霍爾傳感器分類
霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。
（一）開關型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發器和輸出級組成，它輸出數字量。開關型霍爾傳感器還有一種特殊的形式，稱為鎖鍵型霍爾傳感器。
（二）線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射較跟隨器組成，它輸出模擬量。
線性霍爾傳感器又可分為開環式和閉環式。閉環式霍爾傳感器又稱零磁通霍爾傳感器。線性霍爾傳感器主要用于交直流電流和電壓測量。.
開關型
其中Bnp為工作點“開”的磁感應強度，BRP為釋放點“關”的磁感應強度。當外加的磁感應強度**過動作點Bnp時，傳感器輸出低電平，當磁感應強度降到動作點Bnp以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點BRP時，傳感器才由低電平躍變為高電平。Bnp與BRP之間的滯后使開關動作更為可靠。
鎖鍵型
當磁感應強度**過動作點Bnp時，傳感器輸出由高電平躍變為低電平，而在外磁場撤消后，其輸出狀態保持不變（即鎖存狀態），必須施加反向磁感應強度達到BRP時，才能使電平產生變化。
線性型
輸出電壓與外加磁場強度呈線性關系，如圖3所示，可見，在B1～B2的磁感應強度范圍內有較好的線性度，磁感應強度**出此范圍時則呈現飽和狀態。
開環式電流傳感器
由于通電螺線管內部存在磁場，其大小與導線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導線中電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優點是不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。
霍爾電流傳感器工作原理，標準圓環鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環上繞有線圈，當電流通過線圈時產生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。
閉環式電流傳感器
磁平衡式電流傳感器也叫霍爾閉環電流傳感器，也稱補償式傳感器，即主回路被測電流Ip在聚磁環處所產生的磁場通過一個次級線圈，電流所產生的磁場進行補償， 從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態。
磁平衡式電流傳感器的具體工作過程為：當主回路有一電流通過時，在導線上產生的磁場被聚磁環聚集并感應到霍爾器件上， 所產生的信號輸出用于驅動相應的功率管并使其導通，從而獲得一個補償電流Is。 這一電流再通過多匝繞組產生磁場 ，該磁場與被測電流產生的磁場正好相反，因而補償了原來的磁場， 使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與Ip與匝數相乘 所產生的磁場相等時，Is不再增加，這時的霍爾器件起指示零磁通的作用 ，此時可以通過Is來平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。 一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經功率放大后，立即就有相應的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態平衡的過程。

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