霍尔传感器和分流器
一、霍尔传感器
1.1 原理
霍尔传感器的电流采集原理基于霍尔效应。简单来说,当电流通过导体时,会在其周围产生磁场。如果在这个磁场中放置一个霍尔传感器,它可以感知到由于电流引起的磁场,从而测量电流的大小。
具体原理如下:
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磁场生成:当电流流过一条导体或线圈时,会在其周围产生一个磁场。磁场的方向与电流的方向相关。
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霍尔效应:当霍尔传感器放置在这个磁场中时,其内部的载流子(如电子或空穴)会受到洛伦兹力的作用,导致它们偏移,形成一个垂直于电流和磁场的电势差,这就是霍尔电压。
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信号输出:霍尔电压与电流的大小成正比,传感器可以将这个电压信号转换为相应的电流或电压输出,从而实现对电流的测量。
LZSR 200-TP/SP1 是一种电流型霍尔传感器。这种传感器主要用于测量电流,并通过霍尔效应将电流信号转化为相应的电压信号输出。
洛伦兹力产生的必要条件
- 电荷处于磁场:磁场是洛伦兹力产生的前提,静止的磁场不会对静止的电荷产生力,但运动电荷在磁场中会受力
- 电荷与磁场存在相对运动:电荷必须相对于磁场运动(即电荷速度方向与磁场方向不平行)。若电荷静止或与磁场同向匀速运动,则不会产生洛伦兹力

1.2 种类

二、分流器

FL-2为型号,精度为0.5,100A 75mV
分流器实际是一个阻值很小的可以通过大电流的电阻,当电流流过分流器时,在它的两端就会产生一个毫伏级的直流电压信号,使并接在该分流器两端的直流电流表指针摆动,该读数就是该直流电路中的电流值。
注意:分流器电阻上可能有不止一个的缺口,这是生产厂为精确校准电阻而故意割掉的,并不是有缺陷的次品。厂家生产分流器时,会将电阻值设计的偏小一点,在用高精度电阻测量仪进行校准时,割一些小缺口,逐步增加电阻,直至逼近标准值。
三、精度运算
"精度±(0.5%FS+0.5%RD)
霍尔最大量程是200A"
%RD(Reading):用于表示对比显示值(读值)存在多少(%)的误差
%FS(Full $cale):用于表示对比全量程存在多少(%)的误差"
四、总结
霍尔传感器优点:
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隔离性:霍尔传感器输入/输出间绝缘(耐压可达数千伏),保障电路安全。
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低损耗:无直接串联损耗,适合大电流(如电动汽车电池监控)。
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宽频响:可测直流至数百kHz信号(如变频器输出电流检测)。
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抗过载:磁芯饱和后自动限幅,保护后端电路。
霍尔传感器缺点:
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精度较低:典型误差1%~3%,比分流器(0.1%~0.5%)差。
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温度敏感:需内置补偿电路抵消温漂(如Allegro ACS712采用差分结构降漂移)。
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成本高:磁芯+霍尔元件+信号链成本高于分流器。
总结,分流器精度更好,价格偏移,霍尔精度略低,但是可以过认证
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