霍尔电流传感器Closed loop与Open loop简介：

Closed loop:顾名思义，该电路是闭环的。霍尔芯片监视铁芯中的磁通量，并通过补偿线圈施加相反的磁场，以保持为零状态，初级线圈中的电流与流过补偿线圈的电流成比例。

Open loop:开环更简单，钳口间隙中的霍尔芯片测量间隙中的磁通量，这与初级导体中的电流成比例。

两者的不同：

Closed loop：

     高分辨率1mA

     低噪声<1mA

     高精度

     磁芯设计，由于位置灵敏度（±0.2％）而导致的误差很小

     良好的外部磁场抑制（> 1000：1）

     宽带宽最大到100kHz

     高电流消耗

     有限的测量范围（最大200-300A）

Open  loop：

     高测量范围（最大到2000A）

     低电流消耗

     比closed loop更低的花费

     50-100mA的分辨率

     良好的外部磁场抑制（50：1）

     带宽最大到20kHz

     位置灵敏度导致误差（1%）

霍尔传感器使用注意事项：

☆ 当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈

☆ 当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度

☆ 原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏

☆ 原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙

☆ 需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大

☆ 为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值

电流传感器应用对象：

• 测量用于分析

• 仪器仪表，如示波器，万用表，功率分析仪等

• 汽车下线检测，故障诊断，售后服务

• 能源管理，如电能质量监测，工程设施，生产制造监测等

• 系统集成商

• 测量用于控制

• 电池系统

• 泄漏电流监控

• 铁路运行状态监控

• 机场灯光电路系统监控

• 贴牌和定制需求客户

             电流互感器

             罗氏线圈

• 磁场传感技术---AC+DC 

      霍尔效应

      磁通门传感器

      磁阻式

电流传感的常见和简单方法是使用分流电阻。分流电阻两端的电压降与其电流成正比,成本较低。

法拉第感应定律-指出：在闭合电路中感应的总电动势与连接电路的总磁通量的时间变化率成正比-已广泛用于电流传感技术中。

基于法拉第定律传感技术的两种主要传感设备是电流互感器（CT）和罗氏线圈。

电流互感器

基于变压器原理，可将较高的一次电流转换为较小的二次电流，在高交流电流测量系统中很常见。由于该设备是无源设备，因此在其实现中不需要额外的驱动电路。

罗氏线圈

Rogowski线圈被定义为用于测量交流电（AC）的电气设备。它也用于测量高速瞬态，脉冲电流或正弦电流。Rogowski线圈的名称以德国物理学家Walter Rogowski的名字命名。Rogowski线圈是均匀缠绕的线圈，匝数为N，横截面积A恒定。Rogowski线圈中没有金属芯。空芯线圈放置在导体周围，由电流产生的磁场在线圈中感应出与电流变化率成比例的电压。该电压被积分，产生与电流成比例的输出。

霍尔效应

霍尔效应传感器是基于霍尔效应的设备，霍尔效应传感器是埃德温·霍尔（Edwin Hall）在1879年根据洛伦兹力的物理原理发现的。它们由外部磁场激活。 在这种通用设备中，霍尔传感器感测由磁系统产生的磁场。该系统通过输入接口响应要检测的量（电流，温度，位置，速度等）。霍尔元件是基本的磁场传感器。 它需要信号调理以使输出可用于大多数应用。由一次电流（Ip）产生的磁通量会集中在磁路中，并使用霍尔器件进行测量。 然后，对霍尔器件的输出进行信号调理，以提供一次电流的精确表示。又可分为开环和闭环两种技术类型。

磁通门传感器

磁通门传感器的工作原理与基于霍尔效应的电流传感器相同：测量的一次电流产生的磁场由特定的传感元件检测。磁通门电流传感器的设计与闭环霍尔效应电流传感器的设计相似。 唯一的区别是该方法在气隙中使用磁通门器件代替霍尔器件。精度高。

电流传感器技术是检测电流并将其转换为可观察的形式。在电气工程中，电流传感技术可以是用于测量电流的多种技术中的任何一种。电流的测量范围从皮安到上万安。电流传感技术的选择取决于要求，例如大小，精度，带宽，成本，耐用性，隔离度或尺寸等。电流值可以由仪器直接显示，也可以转换为数字形式以供监测或控制系统使用。

电流传感技术分类介绍

非隔离绝缘

• 分流电阻---AC+DC

隔离绝缘

• 基于法拉第定律的电流传感技术---AC 

      电流互感器

      罗氏线圈

• 磁场传感技术---AC+DC 

      霍尔效应

      磁通门传感器

      磁阻式

电流传感技术分类介绍-分流电阻

电流传感的常见和简单方法是使用分流电阻。分流电阻两端的电压降与其电流成正比,成本较低。

电流传感技术分类介绍-基于法拉第定律的电流传感技术

法拉第感应定律-指出：在闭合电路中感应的总电动势与连接电路的总磁通量的时间变化率成正比-已广泛用于电流传感技术中。

基于法拉第定律传感技术的两种主要传感设备是电流互感器（CT）和罗氏线圈。

电流互感器

基于变压器原理，可将较高的一次电流转换为较小的二次电流，在高交流电流测量系统中很常见。由于该设备是无源设备，因此在其实现中不需要额外的驱动电路。

罗氏线圈

Rogowski线圈被定义为用于测量交流电（AC）的电气设备。它也用于测量高速瞬态，脉冲电流或正弦电流。Rogowski线圈的名称以德国物理学家Walter Rogowski的名字命名。Rogowski线圈是均匀缠绕的线圈，匝数为N，横截面积A恒定。Rogowski线圈中没有金属芯。空芯线圈放置在导体周围，由电流产生的磁场在线圈中感应出与电流变化率成比例的电压。该电压被积分，产生与电流成比例的输出。

高精度与优越的外部磁场抗干扰能力---AC/DC霍尔电流传感器

高精度电流传感器CP1系列先进的磁路设计使探头的精度几乎免受外部磁场或被测导体在探头中位置的影响

霍尔电流互感器CP系列典型应用

• 轻工业和住宅电气安装策

• 电池充电系统

• 逆变器、开关电源和工业控制中的波形测试分析

• 汽车行业，如汽车电池启动电流、各电路的电流分布等方面

霍尔电流互感器CP系列技术规格：

---电流传感器技术指标。

☆ 出色的响应能力-应对快速电流变化的

☆ 可通过外置电源供电选择 (仅ACP 1005)

☆ 紧凑轻巧的设计

☆ 无磁滞、饱和或非线性

罗氏线圈电流探头产品特点：

☆ 高精度和宽动态量程

☆ 先进的耦合设计将外部磁场和被测导体在探头中的位置对精度的影响降到最低

☆ 安全设计给用户在危险电压区域进行作业时提供了信心

☆ EN 61010-2-032:2002 和 EMC一致性

☆ 符合EMC标准，通过降低对电磁干扰的敏感性，确保了高可靠性

交流电流探头典型应用：

o 搭配各类测量仪器使用，如多用表、示波器、记录仪等

o 电力电子设备的开发于维修

o 复杂电流的分析

o 谐波分析、功率测量、市电和UPS的峰值负载测量

柔性交流电流探头技术规格

环境参数

☆ 工作温度 -20°C ~ +65°C (-4°F ~ 149°F)

☆ 温度影响因子 ± 0.15%*读数 /°C

☆ ± 0.1%*读数/ °F

☆ 存储温度(无电池)

☆ -40°C ~ +75°C (-40°F ~ 167°F)

☆ 供电

☆ 电池类型 2节LR6 碱性电池

☆ 电池寿命

☆ 外部供电

☆ 1000 小时 ACP 1000

☆ 150 小时 (ACP 1005)

☆ 3V / 100mA (仅ACP 1005)

☆ 最大安全电压 1000V AC RMS 或 DC 最大30V（输出与地之间） 

☆ 所有精度指标在 23°C ± 1°C (73.4°F ± 1.8°F)下标定

物理参数

☆ 尺寸 (mm) 110 (高) x 65 (宽) x 23 (厚)

☆ 探头线材直径 6mm

☆ 线长 2m (探头到积分器 ) P探头孔径 50mm(2)/70mm(3)/100mm(4)

☆ 防护等级   IP50 探头        IP40 积分盒

订货号 型号

P-06.600.6 ACP 1000/2

P-06.600.7 ACP 1000/3

P-06.600.8 ACP 1000/4

P-06.600.9 ACP 1005/2

P-06.601.0 ACP 1005/3

P-06.601.1 ACP 1005/4

闭环式霍尔电流传感器，是基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理，当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零；也称零磁通霍尔电流传感器或磁平衡式霍尔电流传感器。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。

闭环霍尔电流传感器测量方法：

★ 原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏;

★ 原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙;

★ 需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。

例如当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈（一般情况，NP=1;在内孔中绕一圈，NP=2;……;绕九圈，NP=10，则NP&TImes;10A=100A与传感器的额定值相等，从而可提高精度）;

★ 当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度。

霍尔电流传感器使用时注意事项：

★ 接线时注意接线端子的裸露导电部分，尽量防止ESD冲击，需要有专业施工经验的工程师才能对该产品进行接线操作。电源、输入、输出的各连接导线必须正确连接，不可错位或反接，否则可能导致产品损坏。

★ 产品安装使用环境应无导电尘埃及腐蚀性

★ 剧烈震动或高温也可能导致产品损坏，必须注意使用场合。

霍尔电流传感器是按照霍尔效应原理制成，电流通过导体产生磁场，霍尔传感器贴近导体检测其磁场强度，通过磁场强度计算电流。

霍尔电流传感器分类：

霍尔电流传感器可分为闭环式霍尔电流传感器和开环霍尔电流传感器。闭环霍尔电流传感器性能要优于开环霍尔电流传感器，可以测量任意波形的电流、主副线圈间电气隔离、电气测量范围宽、响应时间短，在交直流测量中均可应用。

霍尔效应在1879年被E.H.霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系，这种效应和传统的感应效果完全不同。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力，从而在导体的两端产生电压差。
霍尔电压与磁场强度的正比例关系，设计装置，提供恒定的控制电流，那么霍尔电流的大小就只收到磁场强度一个因素的影响，进而霍尔电压的变化可以反应磁场强度的变化。而磁场是由相应电流产生的，与电流具有明确的联动关系。这就是利用霍尔元件测量电流强度的基本原理。

霍尔传感器使用注意事项：

☆ 当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈

☆ 当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度

☆ 原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏

☆ 原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙

☆ 需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大

☆ 为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值

霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器。实际设计的霍尔传感器往往通过运算放大器等电路，将微弱的电压信号放大为标准电压或电流信号。上述原理制作而成的霍尔电流传感器。

低压电流互感器作用原理以及应用范围简介

什么是低压电流互感器？

低压电流互感器主要由一次钳、二次钳、主机等组成。

电流互感器主要用于低压电流互感器一二次回路的电流、变比、比差、角差、相别、极性在线测试等，同时具有漏电流检测功能，设备体积小重量轻、携带方便。

直流电流互感器应用场合：

☆ 变电站           ☆ 发电厂          ☆ 配电房           ☆ 工矿企业        ☆ 检测站             ☆ 电工维修部门进行电流检测  ☆ 电力稽查            ☆ 反窃电             ☆ 野外电工作业等；

能在不拆线的情况下快速安全地完成现场测试

低压电流互感器典型应用：

△  电气维护，维修及机器安装和启动场合.

△ 低压和中压配电装置电流测量

△  主网电流分布分析

△  谐波分析，功率测量，测量电源和UPS的峰值负载。

△ 开关柜和熔断器的大电流测试。

△  电动机起动瞬变的测量

低压电流互感器技术参数指标如下图所示：

低压电流互感器伸缩绝缘杆，携带方便采用闭口钳式设计，比开口式设计大大提高了精度。

电流互感器产品特点：

☆ 清晰提示，界面友好

☆ 触摸式按键，方便的人机接口

☆ 大容量锂聚合物高效能充电电池，连续工作超10小时

☆ 图形化宽温、宽视角液晶，在低温和强烈阳光下均能看清楚，同时具有超大存储空间

☆ 长U形钳口，方便测量较宽的铝排，被测物宽度可达55mm

☆ 无线传输距离远，穿越障碍物能力强

☆ 电流钳选用特殊合金，低压二次钳采用尖嘴设计

☆ 比普通尖嘴电流钳更细，适合于排线密集的场所

☆ 新CT技术及磁性屏蔽技术的使用是该设备几乎不受外界磁场的影响，可以确保常年无间断监测的高精度、高稳定性、高可靠性

凡是一切能够检测电流大小的，皆是电流传感器。

电流传感器是按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号；是一种检测装置，能感受到被测电流的信息。通常串联在电子产品的电路里面，可以检测出电路里面的电流值大小。

电流传感器分类及主要原理

一、电流互感器

电流互感器：一种依据电磁感应的原理来将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器

二、霍尔传感器

载流子在外加磁场中运动时，轨迹发生偏移，在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。uV 量级基本上都是内部集成运算放大器处理。

---电流传感器的工作原理

电流传感器使用需求：

1. 硬件的需求，比如说过流保护。

2. 软件的需求，单片机、 PLC 、自控系统

3. 人的需求，越来越多的电子产品越智能，需要越来多的眼睛，电流作为一个基本的电气参量，检测电流的场景会越来越多。

霍尔效应传感器具有特点属性：

☆ 霍尔效应传感器报告的电流随时间和温度保持准确。

☆ 霍尔效应传感器与电池组电流隔离，因此不需要隔离。

☆ 霍尔效应传感器在电流为 0 时存在一个随温度变化的偏移量。所以，即使它们在室温下归零，当它们变热或变冷时，仍可能在没有电流时报告一个小电流。因此，在具有 0 电流周期的应用中需要频繁校准，例如HEV。

☆ 交直流通用，霍尔电流传感器以 VCC/2 作为零电流时的电压输出。

当电流 IP > 0 时， Vout > Vcc / 2; 当电流 IP < 0 时， Vout < Vcc / 2

☆ 体积小，插入损耗低。---霍尔传感器特点属性

☆ 响应迅速，微秒级。

☆ 隔离应用时系统简单。

霍尔传感器通过原理转换AD半导体、直接设备应用范围、应用范围、电流应用范围、电池应用范围和应用范围、DSP、电源管理系统等复杂数据和驱动、电镀、UPS系统电流强信号采集响应时间、电流反馈宽、测量、线性好、抗干扰。

电流传感器测量技术指标

漏电流传感器横向漏电流传感器利用测量门原理（副转换门）将电流信号与电流测量成比例输出的电流或模块，以及原始阻值。通常输出方向、DC0-10V、DC0-10V，采集运行设备，监控如连接传感器的正电流、RTU、DAS等场景。在定位点，漏电流支路传感器差，输出不流过道路传感器的输出信号，可通过各个传感器的输出信号分析判断系统选址的原理。

霍尔电流传感器使用时的注意事项：

霍尔电流传感器，单线圈的监控和范围完整关注原线圈与副用线圈的连接，单独连接，重新完成线和全导线投影。

（1）副线圈连接器，连接电缆，负责使用的电缆连接器和连接器。

（2）大多数情况下，霍尔电流都产生了广泛的外域干扰，一般在 5-10 之间存在电流可以工作于工作场所的电流抗干扰是造成的，但当有连续的的方法时，要采取适当的措施来解决。

①调整模块方向，外场对模块的影响最小化

②在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩

③使用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块。

霍尔传感器的特点

1、霍尔弦传感器可以广泛测量对瞬时状态的测量；

2、副边电路一般间完全绝缘，绝缘电压为2KV至12KV，原边电路与特殊电压要求为20KV至50K；

3、精度高：在任何温度范围内精度为1%，该适合于工作范围内的测量范围。而普通互感器一般精度为3%，并且适合50Hz正弦波形感；

4、线性度好：0.1%；

5、动态跟踪性能好；

6、霍尔电流传感器的卓越性能为提高控制系统的性能提供了关键的基础；

7、工作频率范围内：在0-5kHz频率范围内精度为0.5%；在0-100kHz频率范围内精度为1%；

8、模块为系统产品，电流测量范围50KA，电压测量6400V；

9、能力不会倍增：当原动力也能超载保护时，瞳距时可自动，续航里程是更多价值，可以为车型提供更多价值；

10、模块尺寸小，重量轻中，轻松，它在系统上不会带来安装损失；

11、很多与初级有次级电压的“典型”是弱小的，在应用中都可以模拟各种影响，当直接在中波/微秒的高压时，起到作用；

12、毫米模块的高信号，使之能够弱在“高分量”上的，例如：在显安的分量上，出安几的交流分量。