霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应是霍尔电流传感器的工作原理。霍尔电流传感器是基于磁平衡式霍尔原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I与磁感应强度B的乘积。电流是基本物理量之一,电流测量是基本的电气测量,存在众多的测试需求。广州霍尔原理电流传感器
电流传感器测量原理的实现依赖于结构的设计,现有磁通门的结构一般包括标准型磁通门电流传感器结构,双磁芯型及三磁芯型结构。但是现有这些磁通门结构并不能实现高温环境下复杂电流波形的测量。标准磁通门电流传感器实际与闭环霍尔电流传感器结构相似,由相同带缝隙的磁路和用来得到零磁通的次级线圈构成,霍尔电流传感器与磁通门电流传感器主要的区别在于气隙磁场检测方式的不同:前者是通过一个霍尔元件获得电压信息进而得到被测电流;后者则是通过一个所谓的饱和电感来测量电流的。西安霍尔电流传感器供应商磁通门电流传感器精度高,零点偏置电流小,无磁滞影响,在大电流冲击后仍能保持低零偏,高精度特性。
磁电流传感器的种类很多,按照测试原理可以划分为:罗氏(Rogowski)线圈、电流互感器、分流器、巨磁阻效应(GMR)、巨磁阻抗(GMI)各向异性(AMR)、隧道效应(TMR)、光学效应、霍尔效应等等。Rogowski 线圈测量电流的基本原理是电磁感应和安培环路定律,又叫电流测量线圈或者微分电流传感器,如下图所示。根据线圈上的感应电流信号与通过线圈的额电流变化率成正比的顾虑,通过积分还原一次回路电流值。这是一种交流电流的测量方法。Rogowski 线圈不含磁性材料,所以没有磁滞效应和磁饱和现象,测量的范围从数安培到几千安培,结构简单,测量回路与被测电流之间没有直接的关系,具有测量范围广、精度高、稳定性高、响应频率范围宽等优点,可以用来测量交流、直流和瞬态电流,用在继电保护、可控硅整流、变频调速等场合。
这种积分反馈式电流传感器不仅解决了变压器效应引起的测量精度问题,同时拓宽了测量频带。解决了磁通门只能测量低频以及直流的缺点。但是在解决了这一问题的同时,由于引入了另外的两个磁芯增加了功耗,增大了体积。另外检测电路与传统磁通门检测电路相比并没有得到简化。用磁通门信号的其他特性对磁场进行测量的方法还有峰值时间差型磁通门(简 称峰差型磁通门)测量方法,峰差型磁通门需要对磁通门信号的幅值位置变化进行测 量,通过这一变化的时间差值来获得外界被测电流值。峰值时间差法是基于传统磁通门检测的一种测量方法。实时采集电动汽车的动力电池组中电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池过充或过放。
动力电池的充电与放电功率都非常的夸张,而作为电池重要信息之一的总电流,则是BMS在工作中需要重点关注的一个信息。 电流的检测相比于电压和温度的检测不同,因为整个动力电池系统中只有一个总电流的信息需要关注。电流非常重要的一个作用是用于SOC的评估,因此电流采样的频率会比较高。同时电流也是作为电池状态评估的一个重要参数,当发生短路,过流故障的时候,电流检测就是保护电池的一道屏障。 目前主流的电流采集方案有两种:一种是基于串联电阻的电流监测,采用基本的电压电流关系来进行测量;另一种是基于电流传感器的电流监测,而传感器还分为普通的开环式霍尔传感器和磁通门电流传感器。灵敏度:是电流传感器对于电流变化的响应度。珠海化成分容电流传感器厂家直销
磁通门电流传感器抗干扰强:激励磁场持续振荡,可等效于消磁磁场。广州霍尔原理电流传感器
罗氏线圈电流传感器的原理是:基于法拉第定律,描述了在闭合电路和连接电路中感应的总电动势与总磁通量的时间变化率成正比。 罗氏线圈也称为电流测量线圈和差分电流传感器,是一种空心环形线圈,用绝缘材料封装,可以直接无接触地放在被测导体上测量交流电流,测量的是交流电压。罗氏线圈的缺点有:受温度影响大:罗式线圈的导线由于本身受温度影响大,性能会发生变化。容错能力差:罗式线圈的容错能力较差,过载或过电压的情况下可能发生烧毁。应用前需要与积分器联合调试:罗氏线圈感知到的是被测电流的微分信息,也就是说,被测电流发生变化时它才能感知到,如果被测电流不变化,罗氏线圈中就没有感应电势,你再怎么积分也没用,也就测不到这个电流了。广州霍尔原理电流传感器
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