发布时间：2022年4月29日                      作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

霍尔电流传感器分类：

本文会着重分析到的霍尔式，在遍及工业与生活的各大领域中，电流检测是不容忽视的一个重要市场门类。传统上，常见到的检测技术包括电阻采样式（Shunt），电流互感器式（Current Transformer），磁阻式（xMR）等。

霍尔式电流传感器具有当今业界技术成熟和性价比最高等特点，因而广受行业内人士的喜爱；能检测的范围涵盖DC和AC，电流从A级到kA级，灵敏度适中。

霍尔式又可以分为闭环式和开环式电流互感器。从构造复杂度和性价比而言，开环式结构有着更高的综合效益。开环霍尔检测，主要有单芯片检测技术，和霍尔检测模块技术两种。单芯片技术对于小电流范围和低功耗应用好。---线性霍尔传感器

本文将针对霍尔电流模块，着重探讨其中的磁场学考量和电子设计因素，以帮助您进行模块设计。

我们知道，霍尔效应利用垂直磁场中的霍尔板，感应出与磁场成正比的电压（即霍尔电压）的原理，进行磁场测量。现实世界中的磁场源无非三种，磁铁是其中一种，而导体流过的电流，也是重要的一种。根据安培右手螺旋定则，直导线电流，产生环绕导线方向的磁场。

但是，当单纯依靠电流产生磁场时，由于相对自由的散布在空间，非常容易受到外在杂散磁场影响。比如，其他通电导线，或者附近电机的磁场都有可能完全混淆到磁场中，使原本的待测电流信号不可辨分。

检测磁铁为例的霍尔效应示意图

霍尔式电流传感器构造原理：

作为基本的磁学原理，所有各条磁感线具有永不相交和各自闭合的特性。当使用带气隙（airgap）的磁环时，由于磁环本身为软磁（Soft Iron）材料的导磁（magnetic conduction）特性，使电流产生的磁场汇聚到磁环中，并在气隙中产生均匀磁场（homogeneousfield）。由此，很容易直观理解其结构的两大优点，外在杂散磁场对气隙中的磁场影响小到可以忽略，并且在气隙中磁场因获得额外增益而得以加强。---电流传感器

在气隙狭小的空间中，磁环方案的电流检测获得出色的抗干扰、抗共模特性。

假设气隙的大小是g（mm)，如图所示。而导线通过的电流为I（A），则磁感强度B（mT）可以由以下经验公式计算出

以电流为400A、气隙大小是2.5mm为例，在气隙内的区域，可以产生200mT(即2000Gauss)的磁场。

这时候，为了检测该磁场，气隙中需要一颗能够处理200mT磁感应强度的线性霍尔电流传感器芯片放置在气隙中，它可以用来反映被检测的电流。