发布时间：2022年11月07日                     作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

闭环式霍尔电流传感器和开环式霍尔电流传感器

开环式霍尔电流传感器是什么：

开环式霍尔电流传感器也称为直放式霍尔电流传感器，当原始电流IP通过一根长导线时，在环形磁芯中产生一个磁场。该磁场的大小与通过导线的电流成正比。由此产生的磁场聚集在磁环中。输出电压由磁环磁密中的霍尔元件测量和放大VS原始边缘电流按比例反映IP。

由于环状磁芯中的磁感应强度与原边电流成正比，只要原边电流足够大，环状磁芯就必须饱和。

闭环式霍尔电流传感器是什么：

闭环霍尔电流传感器也称为零磁通互感器或磁平衡电流传感器，原边缘电流传感器Ip磁芯中形成的磁场通过辅助边缘补偿线圈电流形成的磁场进行补偿，从而使霍尔器件处于零磁通的工作状态Is原始边缘电流按比例反映Ip。

闭环式霍尔电流传感器具体的工作过程是：当主电路中的一个电流通过时，磁线上产生的磁场通过磁芯聚集并感应到霍尔器件。形成的信号导出用于驱动电源管并使其连接，从而获得补偿电流Is。这种电流通过多匝绕组电阻产生磁场。磁场与测量电流产生的磁场正好相反。

因此，原始磁场得到补偿，霍尔器件的导出逐渐减少。Ip与匝数乘积形成的磁场相同，Is不再增加。此时，霍尔器件具有指示零磁通的效果。此时，它可以通过Is来测试Ip。当Ip当变化时，平衡被损坏，霍尔器件有一个信号输出，即重复上述过程以再次达到平衡。被测量电流的任何变化都会破坏这种平衡。一旦磁场不平衡，霍尔器件就会有一个信号导出。功率放大后，相应的电流立即流过次级绕组，以补偿不平衡的磁场。理论上，从磁场失衡到再平衡所需的时间不到1μs，这是一个稳定平衡的过程。

所以，从宏观上看，补偿电流安匝数在任何时候都等于初级测量电流安匝数。

当闭环霍尔电流传感器正常工作时，一次绕组和二次绕组的磁通量相互抵消，实现磁平衡，磁芯中的特定磁通量为零。然而，这只是一个理想的情况。对于实际传感器，由电子线路组成的二次绕组的输出电流容量总是有限的。当一次过载时，如果二次导出受到限制，则实际输出电流小于理论电流，磁平衡被打破。只要一次电流继续增加，铁芯就会饱和。

无论是哪种霍尔电流传感器，磁芯的磁饱和都可能导致剩余磁铁，霍尔传感器的导出与磁芯的磁通量有关。因此，在没有输入的情况下，磁饱和霍尔电流传感器也会导出一定的直流信号。