Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб

Датчик тока на эффекте холла: Работа с датчиками тока на эффекте Холла: ACS758 / Хабр

0 Comments

Содержание

Датчики Холла для определения тока и местоположения. В чем разница?

Измерение во всех его формах является фундаментальным для многих приложений. Это неизменно включает материал, который действует как преобразователь, чтобы преобразовать одно свойство в другое. В электронике чувствительный элемент будет иметь физические свойства, которые изменяются в результате действия датчика, такие как его сопротивление или реактивное сопротивление, позволяющие измерять изменение тока или напряжения.

Эффект Холла

В 1879 году Эдвин Холл обнаружил, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, напряжение можно измерять под прямым углом к пути тока. Хорошо известно, что эффект Холла является результатом взаимодействия заряженных частиц, таких как электроны, в ответ на электрические и магнитные поля.

Эффект Холла применительно к датчикам проявляется либо в измеримой разности напряжений на проводнике, через который должен протекать постоянный ток, либо в виде измеримой разности тока в проводнике, через который должно протекать постоянное напряжение (рисунок ниже). Разница напряжений пропорциональна напряженности магнитного поля. Это означает, что эффект Холла можно использовать двумя весьма различными способами, даже если основной эффект одинаков в обоих случаях.

Уровень сигнала из-за изменения поля относительно фонового шума невелик (диапазон мкВ). Следовательно, для его использования требуются довольно сложные пути прохождения сигнала.

Не желая никоим образом обесценивать открытия Эдвина Холла, этот эффект действительно является продолжением использования силы Лоренца, которая описывает взаимодействие между электрическими и магнитными силами на точечном заряде из-за изменения электромагнитного поля.

Проще говоря, в случае эффекта Холла сила Лоренца описывает влияние, которое магнитное поле оказывает на заряженную частицу, в частности направление, которое она будет вынуждена принимать, когда проходит через проводник, подверженный воздействию магнитного поля. Физическое движение приводит к большему или меньшему заряду на поверхности проводника, что приводит к разности потенциалов, известному как напряжение Холла.

Измерение тока с помощью эффекта Холла

Тот факт, что эффект Холла зависит от магнитного поля, означает, что его можно использовать в качестве бесконтактной технологии. Таким образом, он не является «навязчивым», в отличие от наиболее распространенного способа измерения тока, который заключается в использовании шунта (низкоомного резистора) и измерении падения напряжения на нем. Использование эффекта Холла для измерения тока по своей природе надежно в приложениях большой мощности, поскольку оно не опирается на потенциал земли в качестве эталона.

Для обычного датчика тока на основе эффекта Холла это означает размещение датчика перпендикулярно магнитному полю и использование концентратора, обычно ферромагнитного сердечника, имеющего форму кольца или квадрата, расположенного вокруг проводника, несущего измеряемый ток (рисунок ниже). Датчик обычно держат в небольшом воздушном зазоре, образованном между двумя концами ферромагнитного сердечника.

С датчиком тока IMC-Холла чувствительный элемент расположен параллельно протекающему току. В этом случае ферромагнитный сердечник не требуется; однако для защиты от перекрестных помех может потребоваться защита. Это означает, что его можно использовать для измерения тока, протекающего по шине или дорожке печатной платы, просто расположив датчик над шиной или дорожкой. Этот тип датчика активируется технологией IMC-Hall с использованием встроенного магнитного концентратора (IMC), разработанного компанией Melexis.

По сути, это магнитное поле, генерируемое током, который обнаруживается благодаря эффекту Холла, а не самим протекающим током.

Отслеживание местоположения с помощью эффекта Холла

Тот же принцип можно использовать для обнаружения наличия, отсутствия или расстояния до магнитного поля. Фактически напряжение Холла, возникающее в результате движения магнита поверх датчиков, может быть обнаружено, усилено и обработано. Это дает возможность использовать эффект Холла для определения положения или даже ориентации объектов относительно датчика.

В простом приложении это может быть реализовано относительно грубо, например, отслеживание, когда ноутбук открыт или закрыт. Или он может быть более сложным, когда он используется для обнаружения линейного движения или поворота, такого как изменение положения движущегося объекта (рисунок ниже). В этом отношении использование эффекта Холла для определения положения намного более универсально, чем его использование в качестве датчика тока.

Встроенный магнитный концентратор (IMC)

Одним из недостатков большинства датчиков Холла, который связан с причиной эффекта, является то, что пластина Холла, используемая для определения поля, ограничена только одной осью.

Чтобы устранить этот недостаток, Melexis разработала встроенный магнитный концентратор, или IMC, который делает эффект Холла гораздо более гибким. IMC позволяет датчикам  Холла, оставаясь в плоскости, обнаруживать магнитные поля от осей X, Y и Z (рисунок ниже). Следовательно, преимущества применения многочисленны, включая гибкость ориентации датчика.

Применение эффекта Холла в автомобильной промышленности

Благодаря использованию технологии встроенного магнитного концентратора многие приложения в автомобильной промышленности могут использовать эффект Холла. Работая в трех измерениях, датчик Холла может использоваться для определения положения педалей, вращения рулевой колонки и состояния тормозного рычага, а также положения сидений с электроприводом.

Он также может применяться под капотом для контроля вращающихся частей насосов и двигателей, а также для измерения тока, потребляемого электрифицированными частями силового агрегата, такими как инвертор, система контроля аккумулятора (BMS) или бортовое зарядное устройство (OBC).

Итоги

В основных терминах феномен Холла может быть использован рядом полезных способов, включая измерение тока и определение положения. Несмотря на серьезные проблемы, такие как низкое отношение сигнал / шум или влияние паразитного поля, электронная промышленность преуспела в разработке надежных и точных сенсорных решений, основанных на эффекте Холла.

В частности, добавление мощного аналогового внешнего интерфейса и тракта цифрового сигнала наряду с запатентованными технологиями, такими как IMC-Hall от Melexis, означает, что эффект Холла можно применять для измерения тока и определения местоположения даже в суровых условиях, таких как автомобильная промышленность.

ДАТЧИКИ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА – Coretech

Точность измерения электрического тока и напряжения является важным условием надёжности и безопасности функционирования электронной аппратуры. Наиболее совершенным и оптимальным по стоимости решением этой задачи является применение датчиков тока и напряжения на основе эффекта Холла.Такие датчики позволяют обеспечить высокую точность и скорость измерений. Они применяются для организации обратной связи в электроустановках, для контроля параметров электрических цепей,а также позволяют организовать гальваническую развязку в промышленных приводах, в преобразователях напряжения,в сварочной аппаратуре, в системах электроснабжения и в различной прочей аппратуре. Датчики тока и напряжения позволяют решить все проблемы в области силовой электроники, связанные с созданием систем обратной связи в электрооборудовании,а также при измерении и контроле постоянного, переменного, импульсного напряжения и тока в широких пределах с высокой точностью. Эти устройства обеспечивают точную, изолированную ОС в системах управления проводами постоянного и переменного тока, в преобразовательной технике.

Эффект Холла заключается в возникновении поперечной разности электрических потенциалов UН в проводнике с постоянным током I, находящимся под воздействием магнитного поля B. Этот эффект был обнаружен в 1879 году американским физиком Эдвином Гербертом Холлом.В отличие от трансформаторов тока, датчики тока с элементом Холла измеряют как постоянный, так и переменный ток.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ДАТЧИКОВ

1. Напряжение питания.
Промышленные датчики тока и напряжения могут подключаться к однополярному или к симметричному (биполярному) электропитанию.
Стандартные значение однополярного питания: +3,3 В, +5,0 В.
Стандарные уровни симметричного питания: ±12 В, ±15 В, ±18 В, ±24 В.
2. Точность измерения.
Выбирая прибор по данному параметру, следует учитывать, что увеличение точности влечёт за собой удорожание изделия, и зачастую, приводит к увеличению массы и габаритов изделия.
3. Уровень номинального и максимального измеряемого (первичного) электрического тока.
Датчики тока могут измерять значения от единиц ампер до тысяч ампер. Увеличение номинального и максимального измеряемого тока влечёт за собой увеличение стоимости и массо-габаритных параметров датчиков.
4. Тип корпуса.
Датчики тока и напряжения выполняются к корпусах, которые предназначены для монтажа на печатной плате или для монтажа на рейку (на панель).
5. Диапазон рабочих температур.
Варианты рабочих диапазонов достигают в нижней части до -40 °C, а в верхней части диапазона достигают до +85 °C и даже до +105 °C.

По этим данным мы составили кросс таблицу наших датчиков и всеми известных датчиков LEM.


Предлагаем ознакомится с технической документацией.Датчики приведенные в данной таблице не являются прямым аналогом датчикам LEM.

docs/Sensors-hall-2020/Open-loop/CHK-LB15D4.pdf

Контрактное производство электроники — Контракт Электроника

А. Маргелов

Датчики тока на основе эффекта Холла Honeywell позволяют решить множество задач в области силовой электроники, которые связаны с созданием систем обратной связи в электроприводном оборудовании для управления и защиты, а также измерении и контроле постоянного, переменного и импульсного токов в широких пределах с высокой точностью.

Несмотря на то, что в мире существует множество методов измерения тока, только три из них объединяет низкая стоимость и соответственно массовое производство. Среди них известные нам технологии: резистивная на основе токового трансформатора и на основе эффекта Холла. В таблице 1 приведен сравнительных анализ основных характеристик датчиков тока, выполненных с использованием этих трех технологий. Другие методы находят применение лишь в дорогостоящем лабораторном оборудовании.

Резистивный метод с использованием токового шунта является очень распространенным и недорогим. Однако ему свойствены два недостатка: поглощение мощности и, соответственно, нагрев и отсутствие электрической изоляции. Вместе с этим индуктивность большинства мощных резисторов ограничивает частотный диапазон. Низкоиндуктивные мощные шунты для ВЧ-при-ложений более дорогие, но и позволяют работать в диапазоне выше 500 кГц.

Токовые трансформаторы применяются только в случае измерения переменных токов. Большинство недорогих токовых трансформаторов работают в очень узком диапазоне частот и не способны измерять постоянный ток. Широкополосные же трансформаторы превосходят по стоимости датчики тока на эффекте Холла и резистивные. Однако токовые трансформаторы не вносят потерь, не требуют питания и не имеют напряжения смещения.

Рисунок 1 Структуре датчика

Датчики тока на эффекте Холла (открытого типа и компенсационные), которым и посвящена данная статья, представляют наиболее интересную группу распространенных на сегодняшний день устройств измерения тока. К их главным достоинствам следует отнести отсутствие вносимых с систему потерь мощности (и как следствие, выделение теплоты), хорошую электрическую изоляцию, широкий диапазон частот и возможность измерения постоянных токов. Недостатком, по сравнению с вышерассмотренными методами, является необходимость внешнего источника питания.

Компания Honeywell выпускает широкую линейку датчиков тока на эффекте Холла трех типов. Это датчики тока открытого типа, датчики тока компенсационного типа и датчики тока открытого типа с логическим выходом.

ДАТЧИКИ ТОКА ОТКРЫТОГО ТИПА

Эти датчики предназначены для бесконтактного измерения постоянного тока на эффекте Холла открытого типа

Рисунок 2 Внешний вид датчиков тока откРытого типа

го, переменного и импульсного токов в диапазонах ±57…±950 А. Структура приборов приведена на рис. 1.

Датчики тока открытого типа фирмы Honeywell (рис. 2) построены на базе интегрированных линейных датчиков Холла 91SS12-2 и SS94A1 (производятся Honeywell), обладающих повышенной температурной стабильностью и линейностью характеристики. Датчики имеют аналоговый выход, напряжение на котором прямо пропорционально величине тока, протекающего через контролируемый проводник. При нулевом токе на выходе действует напряжение смещения, равное половине напряжения источника питания. Размах выходного напряжения и, соответственно, чувствительность линейно зависят от напряжения источника питания (пропорциональный выход, 0,2511пит < UBUX < 0,75UJ. Дополнительная регулировка чувствительности производится путем увеличения числа витков проводника с током вокруг кольца магнитопровода датчика. Датчики на базе сенсора SS94A1 имеют двухтактный выходной каскад, построенный на комплементарной паре из биполярных p-n-p- и n-p-n-транзисторов, а на базе 91SS12-2 — каскад на p-n-p-транзис-торе с открытым коллектором. В таблице 2 приведены основные технические характеристики датчиков тока открытого типа.

ДАТЧИКИ ТОКА КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА

Компенсационные датчики тока позволяют бесконтактным способом измерять постоянный, переменный и импульсный токи в диапазонах ±5… ±1200 А. Структура приборов приведена на рис. 3.

Таблица 1. Характеристики датчиков тока, выполненных на основе различных технологий

Датчики тока

Поглощение

Электрическая

Внешнее

Частотный

Напряжение

Относительная

 

мощности

изоляция

питание

диапазон

смещения

стоимость

Резистивные DC

да

нет

нет

< 100 кГц

нет

самая низкая

Резистивные AC

да

нет

нет

> 500 кГц

нет

низкая

На эфффекте Холла

нет

да

да

< 100 кГц

да

средняя

открытые

      

На эфффекте Холла

нет

да

да

> 1 МГц

нет

высокая

компенсационные

      

Токовые трансформаторы

да (для АС)

нет

нет

фиксирован

нет

высокая

ИНЖЕНЕРНАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

Таблица 2

. Основные технические характеристики датчиков тока открытого типа компании Honeywell

 

Наименование Диапазон, А

Чувствительность, мВхЫ*

Напряжение Темп. дрейф Время 1п, мА

Ч/ В

 

(ампл. знач.)

номин. значение

откл.

смещ., В смещ., %/°С откл., мкс

 

Линейные датчики тока на базе сенсора 915512-2, выходной каскад — р-п-р откр. коллектор, вертикальный монтаж

CSLA1CD

±57

49,6

   

5,8

  

CSLA1CE

±75

39,4

4,4

  

CSLA1DE

±75

39,1

4,8

  

CSLA1CF

±100

29,7

2,7

  

CSLA1DG

±120

24,6

2,1

  

CSLA1CH

±150

19,6

1,8

  

CSLA1DJ

±225

13,2

1,2

  

CSLA1EJ

±225

13,2

1,5

  

CSLA1DK

±325

9,1

1,7

  

CSLA1EK

±325

9,4

1,3

  

CSLA1EL

±625

5,6

1,3

Un/2 ±0,05 3 19

8…16

Линейные датчики тока на базе сенсора 5594А, выходной каскад — двухтактный р-п-р+п-р-п, вертикальный монтаж

CSLA2CD

±72

32,7

3

  

CSLA2CE

±92

26,1

2,1

  

CSLA2DE

±92

25,6

2,2

  

CSLA2CF

±125

19,6

1,3

  

CSLA2DG

±150

16,2

1,1

  

CSLA2DJ

±225

8,7

0,6

±0,02

 

CSLA2DH

±235

9,8

1,1

  

CSLA2EJ

±310

7,6

0,7

  

CSLA2DK

±400

5,8

0,5

  

CSLA2EL

±550

4,3

0,4

±0,0125

 

CSLA2EM

±765

3,1

0,36

  

CSLA2EN

±950

2,3

0,2

Un/2 ±0,007 3 20

6…12

Линейные датчики тока на базе сенсора 915512-2, выходной каскад — р-п-р откр. коллектор, горизонтальный монтаж

CSLA1GD

±57

49,6

5,8

  

CSLA1GE

±75

39,4

4,4

  

CSLA1GF

±100

29,7

2,7

Un/2 ±0,05 3 19

8…16

Линейные датчики тока на базе сенсора 5594А, выходной каскад — двухтактный р-п-р+п-р-п, горизонтальный монтаж

3

2,1 1,3

0,6 Un/2 ±0,02 8 20 6.12

CSLA2GD CSLA2GE CSLA2GF CSLA2GG

±72 ±92 ±125 ±150

32,7 26,1

12,7

Рисунок 3  Структура датчика тока на эффекте Холла компенсационного типа

Ток, протекающий через контролируемый проводник, создает магнитное поле, пропорциональное величине этого тока, которое концентрируется внутри кольцевого магнитопровода и воздействует на линейный интегрированный датчик Холла. Сигнал датчика усиливается УПТ, нагрузкой которого является катушка ООС. Катушка создает в магнитопроводе противоположенное по направлению магнитное поле, полностью компенсирующее исходное. Выходом датчика служит второй вывод катушки. Таким образом, выходной сигнал — это ток, пропорциональный величине тока в контролируемом проводнике и числу витков катушки обратной связи (I ~ 1Ы).

Рисунок 4 Внешний вид датчиков тока компенсационного типа

К примеру, датчик с катушкой в 1000 витков формирует выходной ток в 1 мА на 1 А измеряемого тока. Токовый выход конвертируется в вольтовый при помощи внешнего резистора, рекомендованные значения которого всегда приводятся в технической документации на датчик. Дополнительная регулировка чувствительности производится путем увеличения числа витков проводника вокруг кольца магнитопровода датчика или установкой перемычек, задающих число витков внутренней компенсационной катушки датчика (например, в моделях СБЫЕШ, СБЫЕ381). В таблице 3 приведены основные технические характеристики датчиков тока компенсационного типа.

Рисунок 5 Структура датчика тока с логическим выходом

Таблица Основные технические характеристики датчиков тока компенсационного типа компании Honeywell

Наименование

Диапазон, A Un, В

Хар-ка катушки

Номин 1вых

RmrD при

t

зад

, мкс

Изол.,

Точн.,

 

(ампл. знач)

N

R, Ом

при 1ит

1ном, Ом

  

кВ

% от 1ном

CSNN191

±15

±15

200

20

50 мА при 10 А

100.200

<

1,0

—

±2,5

CSNE151

±5…±36*

±15

1000

110

25 мА при 25 А

100.320

<

1,0

5

±0,5

CSNE151-005

±5…±36*

±15

1000

110

25 мА при 25 А

100.320

<

1,0

5

±0,5

CSNE381

±5…±36*

±5

1000

110

25 мА при 25 А

0.84

<

1,0

5

±0,5

CSNh251

±4…±43*

±15

1000

110

25 мА при 30 А

100.320

<

1,0

5

±0,5

CSNX25

±56

4,75.5,25

2000

50

12,5 мА при 25 А

0.80

<

0,2

—

±0,24

CSNA111

±70

±15

1000

90

50 мА при 50 А

40.130

<

1,0

2,5

±0,5

CSNE151-100

±90

±12…±15

1000

66

25 мА при 25 А

54.360

<

0,2

—

±0,5

CSNP661

±90

±12…±15

1000

30

50 мА при 50 А

70.195

<

0,5

3

±0,5

CSNP661-002

±90

±12…±15

1000

30

50 мА при 50 А

70.195

<

0,5

3

±0,5

CSNB121

±100

±15

2000

160

25 мА при 50 А

40.270

<

1,0

2,5

±0,5

CSNB131

±100

±15

2000

130

25 мА при 50 А

40.300

<

1,0

2,5

±0,5

CSNF161

±150

±12…±15

1000

30

100 мА при 100 А

10.40

<

0,5

3

±0,5

CSNF161-002

±150

±12…±15

1000

30

100 мА при 100 А

10.40

<

0,5

3

±0,5

CSNT651

±150

±12…±15

1000

100

25 мА при 50 А

40.75

<

0,5

3

±0,5

CSNT651-001

±150

±12…±15

1000

100

25 мА при 50 А

40.75

<

0,5

3

±0,5

CSNF151

±180

±12…±15

2000

100

50 мА при 100 А

10.75

<

0,5

3

±0,5

CSNF151-002

±180

±12…±15

2000

100

50 мА при 100 А

10.75

<

0,5

3

±0,5

CSNG251

±180

±15

2000

100

50 мА при 100 А

0.125

<

0,5

—

±0,5

CSNG251-

±180

±15

2000

100

50 мА при 100 А

0.125

<

0,5

—

±0,5

CSNR151

±200

±12…±15

2000

100

62,5 мА при 100 А

10.40

<

0,5

3

±0,5

CSNR151-002

±200

±12…±15

2000

100

62,5 мА при 100 А

10.40

<

0,5

3

±0,5

CSNR161

±200

±12…±15

1000

30

125 мА при 125 А

30.40

<

0,5

3

±0,5

CSNR161-002

±200

±12…±15

1000

30

125 мА при 125 А

30.40

<

0,5

3

±0,5

CSNJ481

±600

±12…±18

2000

25

150 мА при 300 А

0.70

<

1,0

7,5

±0,5

CSNJ481-001

±600

±12…±18

2000

25

150 мА при 300 А

0.70

<

1,0

7,5

±0,5

CSNJ591

±1200

±12…±24

5000

50

100 мА при 500 А

0.130

<

1,0

6

±0,5

CSNK591-001

±1200

±12…±24

5000

50

100 мА при 500 А

0.130

<

1,0

6

±0,5

Рисунок 6 Внешний вид датчиков тока с логическим выходом

ДАТЧИКИ ТОКА С ЛОГИЧЕСКИМ ВЫХОДОМ

Датчики тока с логическим выходом (рис. 5) позволяют обнаружить превышение тока в контролируемом проводнике выше определенного значения и сформировать логический сигнал тревоги.

Основой этих приборов является интегрированный датчик Холла с логическим выходом. Структура датчиков приведена на рисунке справа. Значение порога срабатывания определяется моделью датчика и может иметь следующие значения: 0,5, 3,5, 5,0, 7,0, 10,0 и 54,00 А. Порог срабатывания может быть установлен меньше номинального значения путем увеличения числа витков проводника вокруг кольца датчика. В таблице 4 приведены основные технические характеристики датчиков тока с логическим выходом.

Таблица 4. Основные технические характеристики датчиков тока c логическим выходом компании Honeywell

Наименование

 

I „„„,,„,,„,, A

 

!выхmax,

Чвых (0/1),

 
 

(при 25С)

(при 25С)

 

мА

В

мкс

CSDA1AA

0,5

0,08

6.16

20

0,4/Un

100

CSDA1AC

3,5

0,6

6.16

20

0,4/Un

100

CSDC1AA

0,5

0,08

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDC1AC

3,5

0,6

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDA1BA

0,5

0,08

6.16

20

0,4/Un

100

CSDA1BC

3,5

0,6

6.16

20

0,4/Un

100

CSDC1BA

0,5

0,08

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDC1BC

3,5

0,6

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDC1DA

0,5

0,08

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDA1DA

0,5

0,08

6.16

20

0,4/Un

100

CSDC1DC

3,5

0,6

5…±0,2

20

0,4/Un

100

CSDA1DC

3,5

0,6

6.16

20

0,4/Un

100

CSDD1EC

5

3,8

4,5.24

40

0,4/Un

60

CSDD1GK2

7

4

4,5.24

40

0,4/Un

60

CSDD1EG

10

7,6

4,5.24

40

0,4/Un

60

CSDD1FR

54,12

35,36

4,5.24

40

0,4/Un

60

Более подробную информацию о датчиках компании Honeywell можно найти по адресу http://content.honeywell.com/sensing/ products или запросить у официального дистрибьютора компании КОМПЭЛ (www.compel.ru, e-mail: [email protected]).

www.chip-news.ru

Датчик тока – MirMarine

Датчик тока предназначен для того, чтобы передать в систему автоматического управления сигнал, пропорциональный току, протекающему в силовой цепи или для преобразования тока до значения, удобного для измерения.

В настоящее время примерно 15 % всех электроприводов имеют инверторное управление, и это управление позволяет сэкономить до 50 % всей расходуемой электроэнергии. Однако векторное управление невозможно без контроля тока, напряжения и магнитного поля.

Наиболее распространенными сегодня способами измерения тока являются три метода:

  • метод прямого измерения с помощью токоизмерительного шунта;
  • косвенный метод с помощью трансформатора тока;
  • метод, основанный на основе эффекта Холла.

Токоизмерительный шунт

Метод прямого измерения – это наиболее часто применяемый метод, что объясняется простотой его использования и дешевизной. Прямое измерение тока обеспечивается включением в схему токочувствительного резистора (шунта), который имеет стабильный температурный коэффициент (ТКС менее 0,01 %).

Графическое изображение шунта представлено на рисунке 2.89 а, схема подключения – на рисунке 2.89 б.

Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами. В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

Шунт, представленные на рисунке, имеет наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Шунт подключается последовательно в цепь через токовые зажимы. Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ. Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения. Большинство измерительных головок для шунтов откалибровано на напряжение в 75мВ.

Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Преимущества:

  • простота контракции;
  • хорошая линейность;
  • способность измерять постоянный и переменные токи;
  • отсутствие необходимости внешнего источника питания.

Недостатки:

  • отсутствие гальванической развязки;
  • вносимые в цепь измерений потери;
  • при низких токах шунт должен иметь высокое сопротивление, чтобы падение напряжения на нем имело достаточную величину, что приводит к необходимости применения усилителя;
  • наличие паразитной индуктивности у большинства мощных резисторов приводит к ограничению полосы пропускания данного метода.

Трансформатор тока

В конструктивном отношении трансформаторы тока выполнены в виде сердечника, шихтованного из холоднокатанной кремнистой трансформаторной стали, на которую наматываются одна или несколько вторичных изолированных обмоток. Первичная обмотка также может быть выполнена в виде катушки, намотанной на сердечник, либо в виде шины. В некоторых конструкциях вообще не предусмотрена встроенная первичная обмотка; первичная обмотка выполняется потребителем путём пропускания провода через специальное окно. Обмотки и сердечник заключаются в корпус для изоляции и предохранения обмоток. В некоторых современных конструкциях трансформаторов тока сердечник выполняется из нанокристаллических (аморфных) сплавов, для расширения диапазона, в котором трансформатор работает в классе точности.

Вторичные обмотки трансформатора тока обязательно нагружаются. Сопротивление нагрузки строго регламентировано требованиями к точности коэффициента трансформации. Незначительное отклонение сопротивления вторичной цепи от номинала приводит к изменению погрешности преобразования и возможно ухудшению измерительных качеств трансформатора. Значительное увеличение сопротивления нагрузки создает высокое напряжение во вторичной обмотке, достаточное для пробоя изоляции трансформатора, что приводит к выходу трансформатора из строя, а также создаёт угрозу жизни обслуживающего персонала. Кроме того, из-за возрастающих потерь в сердечнике магнитопровода, трансформатор начинает перегреваться, что также может привести к повреждению (или, как минимум, к износу) изоляции и дальнейшему её пробою. Полностью разомкнутая вторичная обмотка ТТ не создаёт компенсирующего магнитного потока в сердечнике, что приводит к перегреву магнитопровода и его выгоранию. При этом магнитный поток, созданный первичной обмоткой, имеет очень высокое значение и потери в магнитопроводе сильно нагревают его.

Коэффициент трансформации измерительных трансформаторов тока является их основной характеристикой. Номинальный (идеальный) коэффициент указывается на шильдике трансформатора в виде отношения номинального тока первичной (первичных) обмоток к номинальному току вторичной (вторичных) обмоток, например, 100/5 А или 10–15–50–100/5 А (для первичных обмоток с несколькими секциями витков). При этом реальный коэффициент трансформации несколько отличается от номинального. Это отличие характеризуется величиной погрешности преобразования, состоящей из двух составляющих – синфазной и квадратурной. Первая характеризует отклонение по величине, вторая отклонение по фазе вторичного тока реального от номинального. Эти величины регламентированы ГОСТами и служат основой для присвоения трансформаторам тока классов точности при проектировании и изготовлении. Поскольку в магнитных системах имеют место потери, связанные с намагничиванием и нагревом магнитопровода, вторичный ток оказывается меньше номинального у всех трансформаторов тока. В связи с этим для улучшения характеристик и внесения положительного смещения в погрешность преобразования применяют витковую коррекцию. А это означает, что коэффициент трансформации у таких откорректированных трансформаторов не соответствует привычной формуле, соотношений витков первичной и вторичной обмоток.

Графическое изображение трансформаторов тока представлено на рисунке 2.90 а, на рисунке 2.90 б – схема включения.

Аналогичный метод измерений используется в датчиках, получивших название «пояс Роговского». Различие только в том, что «пояс Роговского» не имеет сердечника и поэтому его индуктивность меньше, чем у трансформаторов тока.

Преимущества:

  • наличие гальваническая развязка с высоким пробивным напряжением;
  • может измерять токи в несколько кА;
  • высокая точность измерений.

Недостатки:

  • работают на сетевой частоте и не могут использоваться в цепях постоянного тока;
  • изменяет фазу сигнала и требует компенсации.

Датчики на основе эффекта Холла

Датчики компенсационного типа и датчики прямого усиления основаны на использовании эффекта Холла, Генераторы Холла обладают определенной зависимостью чувствительности и начального выходного напряжения от температуры, тем не менее, эта зависимость может быть значительно компенсирована электронной схемой датчика тока.

Датчики прямого усиления используют эффект Холла. Магнитная индукция В и напряжение Холла, создаются измеряемым первичным током IP, который необходимо преобразовать в выходной ток датчика. Ток управления подается с помощью стабилизированного источника тока.

При создании датчика тока открытого типа берется магнитопровод, пропускается через него провод измеряемой цепи и в разрез магнитопровода помещается датчик Холла (рисунок 2.91).

Достоинством такого датчика является относительная простота. Недостатком – наличие подмагничивания сердечника, следовательно, повышение нелинейности показаний.

Датчики прямого усиления позволяют измерять номинальные токи от нескольких ампер до нескольких сотен килоампер с общей точностью в несколько процентов от номинального значения.

Датчики прямого усиления способны измерять постоянный, переменный ток и токи других форм с гальванической изоляцией. Они отличаются низкой потребляемой мощностью и уменьшенными геометрическими размерами, а также относительно небольшим весом, в особенности для диапазона больших токов. Они обеспечивают отсутствие внутренних потерь в измеряемой цепи и особенно устойчивы к перегрузкам. Эти датчики сравнительно недороги и в основном применяются в промышленности.

Датчики компенсационного типа, (также называемые датчиками с нулевым потоком) имеют встроенную компенсационную цепь, с помощью которой характеристики датчиков тока, использующих эффект Холла, могут быть существенно улучшены.

В то время как датчики прямого усиления дают выход напряжения, пропорциональный увеличенному напряжению Холла, компенсационные датчики обеспечивают выходной ток, пропорциональный напряжению Холла, который действует как сигнал обратной связи, чтобы компенсировать магнитное поле, создаваемое первичным током, магнитным полем, создаваемым полем выходного тока (рисунок 2.92).

Диапазон компенсационных датчиков позволяет измерять номинальные токи от нескольких ампер до нескольких сотен килоампер с точностью около 1 %.

Компенсационные датчики способны измерять постоянный ток, переменный ток и токи иной формы с гальванической развязкой.

Они выделяются следующим:

  • отличная точность;
  • очень хорошая линейность;
  • малый температурный дрейф;
  • очень быстрое время отклика и широкий частотный диапазон;
  • не приводят к дополнительным потерям в измерительной цепи.

Токовый выход этих датчиков особенно приспособлен к применению при наличии помех окружающей среды. При необходимости очень легко преобразовать сигнал датчика в напряжение. Датчики выдерживают перегрузки тока без повреждений. Эти датчики особенно хорошо подходят к промышленному применению, когда требуется высокая точность и широкий частотный диапазон. Основным недостатком этой технологии является потребление мощности на компенсацию тока. Кроме того, для диапазона высоких токов эти датчики более дорогие и имеют большие габариты по сравнению с аналогичными датчиками прямого усиления. Несмотря на это, датчики компенсационного типа являются относительно дешевыми, особенно для диапазона малых токов.

Достоинства:

  • широкий диапазон измеряемых токов с частотой до 50–100кГц и выше;
  • измеряет постоянный и переменный ток;
  • гальваническая развязка;
  • высокая точность;
  • низкий температурный дрейф;
  • линейность;
  • небольшие масса-габаритные показатели;
  • низкое энергопотребление.

Недостатки:

  • высокая стоимость.

Литература

Элементы и функциональные устройства судовой автоматики – Авдеев Б.А. [2018]

Похожие статьи

Allegro ACS730 – новый датчик тока частотой до 1 МГц на эффекте Холла

Миниатюрный датчик ACS730 высотой всего 1,75 мм предназначен для измерения постоянного и переменного тока. Значению 0 А соответствует напряжение 2,5 В, изменения фиксируются по соотношению 100 мВ/А. Предлагаются версии устройства с выходным током до ±20 A, ±40 A либо ±50 A.

Для последующих доступно опорное напряжение 2,5 В. Внутреннее сопротивление составляет 1,2 мОм, время отклика – 210 нс. Имеется встроенная защита от электростатики (напряжение пробоя 2,4 КВ), а также согласующая цепь, за счет которой реализуется температурная компенсация. Нелинейность устройства равняется ±0,75%. При температуре окружающей среды от -40 °C до 125 °C суммарная ошибка не превышает ±4%, ошибка усиления ±4%, смещения ±50 мВ.

Датчик ACS730 поставляется в 8-выводных корпусах SOIC и предназначается, в частности, для систем управления двигателями, схем детектирования и управления нагрузкой, импульсных блоков питания и цепях защиты от перегрузки по току.

 Скачать подробные спецификации Allegro ACS730

 

По вопросам приобретения компонентов Allegro обращайтесь к официальному дилеру компании на российском рынке – ООО «Галант Электроникс». Цены, сроки и комплектность поставок уточняйте по телефону +7-495-987-42-10, электронной почте [email protected], а также на сайте igalant.ru.

 

Компания Allergro, США, производят микросхемы:  большинство приборов компании включают в себя датчики Холла: датчики тока до 200 А, цифровые датчики позиции, датчики линейного перемещения и угла, датчики скорости, драйверы электромоторов постоянного тока,  одноканальные драйверы светодиодов по технологии Buck конвертер со встроенным транзистором на входное напряжение до 50 В и выходной ток до 3,5А,  многоканальные драйверы тока ( до 4-х buck конвертеров в одном корпусе ) для принтеров и промышленной автоматики, линейные регуляторы тока для светодиодного освещения на входное напряжение до 50 В и выходной ток 4х100 мА, регуляторы тока на входное напряжение до 450 В с транзистором до 650 В для светодиодных ламп по изолированной и неизолированной топологии производства приобретённой недавно компании Sanken.

Интегральные датчики Холла – статья Георгия Волович. Интегральные датчики магнитного поля. Принцип действия датчика Холла, схемы, формулы, иллюстрации.

В статье описаны принципы построения и основные характеристики линейных и логических микросхем датчиков магнитного поля на эффекте Холла. Приведены параметры некоторых промышленных типов этих датчиков и примеры их применения.

Принцип действия датчика Холла

Рис.1 Иллюстация эффекта Холла

Интегральные датчики магнитного поля в своём большинстве используют эффект Холла, открытый американским физиком Эдвином Холлом (E. Hall) в 1879 г. Эффект Холла состоит в следующем. Если проводник с током помещён в магнитное поле, то возникает э.д.с., направленная перпендикулярно и току, и полю. Эффект Холла иллюстрируется на рис. 1. По тонкой пластине полупроводникового материала протекает ток I. При наличии магнитного поля на движущиеся носители заряда (электроны) действует сила Лоренца. Эта сила искривляет траекторию движения электронов, что приводит к перераспределению объёмных зарядов в полупроводниковой пластине. Вследствие этого на краях пластины, параллельных направлению протекания тока, возникает э.д.с., называемая э.д.с. Холла. Эта э.д.с. пропорциональна векторному произведению индукции B на плотность тока j:

Рис.2 Расположение двух элементов Холла на ИМС, компенсирующее ошибку, вызванную механической деформацией кристалла

где d – ширина пластины, q – заряд частицы-носителя, n – концентрация носителей. При снижении концентрации носителей э.д.с. Холла возрастает, поэтому в качестве материала для датчиков Холла предпочтительно использование таких полупроводников, как кремний, арсенид галлия и др. Для прямоугольной пластины с однородными током и магнитным полем, направленными, как показано на рис. 1, эта э.д.с. равна

где kн – постоянная Холла, VS – напряжение, создаваемое на токоподводящих выводах датчика Холла. Для кремния kн составляет величину по рядка 70 мВ/(В•Тл), поэтому, как правило, э.д.с. датчика Холла требуется усиливать. Кремний обладает тензорезистивным эффектом, заключающимся в изменении сопротивления при механических напряжениях. Желательно уменьшить это влияние в датчике Холла. Это достигается соответствующей ориентацией элемента Холла на интегральной схеме и использованием нескольких элементов на кристалле. На рис. 2 показаны два элемента Холла, расположенные рядом на кристалле ИМС. Они позиционированы так, что испытывают практически одинаковое механическое напряжение, вызывающее изменение R. К элементу, который на рисунке изображён слева, приложено напряжение возбуждения VS, направленное по вертикальной оси, а к изображённому справа – по горизонтальной. При сложении сигналов этих двух датчиков ошибка, вызванная деформацией кристалла, компенсируется.

…дальше

Принцип действия датчика Холла
Интегральные датчики Холла
Применение датчиков Холла
Основные характеристики датчиков Холла

Датчики постоянного тока-Сопрягаемые с DIRIS Digiware DC

Сопрягаемые с DIRIS Digiware DC

tore_072.psd

Датчики с твердотельным сердечником
50 … 600 A

tore_071.psd

Датчики с твердотельным сердечником
850 … 5000 A

tore_068.psd

Датчики с разъемным сердечником
50 … 500 A

tore_066.psd

Датчики с разъемным сердечником
800 … 2000 A

Функция

Датчики постоянного тока измеряют нагрузочные токи постоянного напряжения электрической установки и передают информацию в измерительные модули DIRIS Digiware Idc по кабелю RJ12-Molex со стороны датчика.

Доступны датчики с твердотельными и разъемными сердечниками от 50 до 5000 А различных размеров, подходящих для новых или существующих электрических установок.


Предусмотрена возможность подключения до 3 различных датчиков постоянного тока к одному и тому же модулю DIRIS Digiware Idc.

Преимущества

Включи и работай
  • Быстроразъемный коннектор RJ12 обеспечивает простоту и надежность подключения проводки.
  • Быстрая настройка номинальных параметров датчика.
Гибкие
  • Большой ассортимент датчиков с твердотельными и разъемными сердечниками от 50 до 5000 А, предназначенных для новых или существующих электрических установок.
Установка
  • Легкая установка.
  • Идеально подходят для установки в ограниченном пространстве.
  • Всего лишь 4 размера корпуса для широкого диапазона измерений.
  • Кабели с цветной индикацией жил для упрощения определения назначения и предотвращения ошибок монтажа проводки.

Габаритные размеры (мм)

Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A (размер корпуса 1)

tore_093_a_1_x.ai

Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A (размер корпуса 2)

tore_092_a_1_x.ai

Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A (размер корпуса 1)

tore_090_a_1_x.ai

Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A (размер корпуса 2)

tore_091_a_1_x.ai

Соединения

Постоянный ток измеряется внешними датчиками, подключенными к модулям DIRIS Digiware I-3xdc посредством кабелей RJ12-Molex. Датчики тока подключаются быстро и безошибочно. Socomec поставляет широкий ассортимент датчиков тока для любых установок и сфер применения, в том числе датчики с разъемным сердечником для модернизированных установок. Датчики постоянного тока имеют следующие технические характеристики:

  • Датчики Холла с разомкнутым контуром
  • С твердотельным сердечником или с разъемным сердечником.
  • Напряжение источника питания: ± 15 В.
  • Потребляемый ток от источника питания: ± 25 мА в зависимости от датчика.
  • Выходное напряжение: ± 4 В.
  • Клеммная колодка Molex с 4-контактным штекерным разъемом.
  • Диапазон измерения: от 16 до 6000 A.
  • Электрическое перенапряжение категории III.
  • КОНТАКТ 1: + 15 В (+ Vc)
  • КОНТАКТ 2: – 15 В (- Vc)
  • КОНТАКТ 3: вход датчика (M)
  • КОНТАКТ 4: Датчик 0 В (0)

Технические характеристики

Тип датчика тока На эффекте Холла с разомкнутым контуром
Соединение Специальный кабель Socomec с разъемами RJ12-Molex
Точность измерения токов Датчики с твердотельным сердечником:50…600A:<1%
Датчики с твердотельным сердечником: 850…5000A:<1%
Датчики с разъемным сердечником: 50…500A:< 2%
Датчики с разъемным сердечником: 800…2000A:< 2%
Вес Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A 60 г
Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A 450 г
Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A 80 г
Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A 590 г
Рабочая температура Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A -10 … + 80°C
Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A -25 … + +85°C
Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A -10 … + +70°C
Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A -10 … + +70°C
Температура хранения Датчики с твердотельным сердечником 50 … 600 A -25 … + 80°C
Датчики с твердотельным сердечником 850 … 5000 A -25 … + +85°C
Датчики с твердотельным сердечником 50 … 500 A -20 … + +85°C
Датчики с твердотельным сердечником 800 … 2000 A -25 … + +85°C

Коды изделий

Датчики постоянного тока Код изделия
Датчики с твердотельным сердечником (размер корпуса 1)
50 A 4829 0700
100 A 4829 0701
200 A 4829 0702
300 A 4829 0703
400 A 4829 0704
500 A 4829 0705
600 A 4829 0706
Датчики с твердотельным сердечником (размер корпуса 2)
850 A 4829 0707
1000 A 4829 0708
1500 A 4829 0709
2000 A 4829 0710
2500 A 4829 0711
5000 A 4829 0712
Датчики с разъемным сердечником (размер корпуса 1)
50 A 4829 0750
100 A 4829 0751
200 A 4829 0752
300 A 4829 0753
400 A 4829 0754
500 A 4829 0755
Датчики с разъемным сердечником (размер корпуса 2)
800 A 4829 0756
1000 A 4829 0757
1500 A 4829 0758
2000 A 4829 0759
Кабели RJ12-MOLEX
Количество кабелей Длина кабелей Код изделия
3 0,3 м 4829 0782
3 0,5 м 4829 0783
3 1 м 4829 0784
3 2 м 4829 0785
1 5 м 4829 0786
ЧАВО по датчикам тока

| Allegro MicroSystems

При отладке паразитных магнитных полей проверьте, является ли датчик одинарным или двойным датчиком Холла, проверив функциональную блок-схему в техническом описании конкретного устройства.

Одиночные холловые и рассеянные поля:

Поскольку датчики тока Allegro используют эффект Холла для измерения тока, любое дополнительное магнитное поле, наблюдаемое на элементе Холла за пределами измеряемого тока, повлияет на выходной сигнал датчика.Эти дополнительные магнитные поля обычно называются паразитными или обычными магнитными полями. Наиболее частой причиной возникновения паразитных магнитных полей является наличие сильноточного следа или провода рядом с датчиком тока. Чтобы аппроксимировать ошибку, вызванную токоведущим проводом, смоделируйте магнитное поле следа как бесконечный провод, где B = µ * (I / (2π × d)) .

B – магнитное поле в Гауссе (Гс), µ – проницаемость свободного пространства в Гс, равная 4π * 0.001 , I – ток в амперах, а d – расстояние в метрах линии от точки на проводе до элемента холла, перпендикулярного проводу. Как только магнитное поле известно, умножьте его на коэффициент магнитной связи [G / A] (приведенный в большинстве таблиц данных), что приведет к абсолютной ошибке в амперах. После оценки ошибки можно выполнить тестирование, удалив провод или трассу, создающую поле рассеяния, и повторно протестировав выходной сигнал датчика. Другое решение, если след или провод не может быть удален, – это снять датчик с платы и соединить часть с печатной платой от предполагаемого токоведущего провода.Наконец, можно использовать экранирование, поместив железный материал вокруг датчика, чтобы заблокировать паразитное поле.

В этом примечании к применению более подробно описаны эффекты помех и экранирования магнитного поля.


Двойные холловые и рассеянные поля:

Allegro также предлагает датчики с двойными элементами холла для уменьшения погрешности паразитного поля. Два элемента Холла используются по-разному и размещаются на противоположных сторонах токовой петли. Это позволяет удалить общее магнитное поле, позволяя общему полю существенно не влиять на выходное напряжение.Хотя сдвоенные элементы Холла минимизируют ошибку поля рассеяния, они не полностью исключают возможность ошибки, вызванной полем рассеяния. Те же методы тестирования / смягчения, описанные в предыдущем абзаце, также можно использовать при отладке двойных датчиков Холла.

В этом примечании к применению более подробно объясняется, как оценивать и уменьшать общее магнитное поле при использовании датчиков с двойными элементами Холла.

Автономный дифференциальный датчик тока без сердечника

ACS37612 – это автономная ИС датчика тока без сердечника, которая обеспечивает экономичное и точное решение для измерения переменного и постоянного тока без использования сердечника магнитного концентратора или экрана.ACS37612 измеряет токи от 200 А до> 1000 А, протекающие через печатную плату или шину, с типичной точностью 1%.

Дифференциальная топология измерения на основе Холла, используемая для измерения магнитного поля, практически исключает погрешность из-за синфазного рассеянного магнитного поля без необходимости использования многослойного экрана, необходимого для конкурирующих решений, что уменьшает размер конструкции и перечень материалов (BOM). Высокая изоляция достигается благодаря бесконтактному характеру этой простой сборки. Полоса пропускания 240 кГц делает его идеальным для измерения фазного тока инвертора, обнаружения и управления нагрузкой, источников питания и преобразователей постоянного / постоянного тока, где требуется быстрое переключение.Высокое время отклика позволяет обнаруживать перегрузки по току в критических для безопасности приложениях. Рабочая температура от –40 ° C до 150 ° C и высокий рейтинг ESD делают его готовым к суровым автомобильным условиям.

ACS37612 предлагается в низкопрофильном 8-контактном корпусе TSSOP для поверхностного монтажа (тонкий корпус с малым контуром, суффикс LU), который идеально подходит для приложений с ограниченным пространством, позволяя при этом простой монтаж на поверхность.

Типичные области применения:

Автомобильная промышленность
  • Преобразователи тяговые высоковольтные
  • Вспомогательные преобразователи для интегрированного
  • Стартер-генераторы (iBSG)
    • Системы 12 В и 48 В
    • Системы с прямым подключением или ременным приводом.
  • Распределительные коробки с отключением аккумуляторных батарей
  • Функции отключения и интеллектуального предохранителя Преобразователь постоянного тока в постоянный
Промышленное
  • Импульсные источники питания
    • DC / DC преобразователи
    • Преобразователи постоянного / переменного тока
  • Сетевая инфраструктура и распределение электроэнергии

SET-Artlicle-Датчик тока на эффекте Холла

Датчик на эффекте Холла – это преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле.Датчики на эффекте Холла используются для бесконтактного переключения, позиционирования, определения скорости и измерения тока.

В датчике на эффекте Холла на тонкую металлическую полоску подается ток. В присутствии магнитного поля электроны в металлической полосе отклоняются к одному краю, создавая градиент напряжения на короткой стороне полосы (перпендикулярно току питания). Датчики на эффекте Холла имеют преимущество перед индуктивными датчиками в том, что в то время как индуктивные датчики реагируют на изменение магнитного поля, которое индуцирует ток в катушке с проводом и создает напряжение на его выходе, датчики на эффекте Холла могут обнаруживать статические (неизменяющиеся) магнитные поля.

В простейшей форме датчик работает как аналоговый преобразователь, напрямую возвращая напряжение. Зная магнитное поле, можно определить его расстояние до пластины Холла. Используя группы датчиков, можно определить относительное положение магнита.

Часто датчик Холла сочетается с обнаружением порога, поэтому он действует как переключатель и называется его. Обычно они используются в промышленных приложениях, таких как пневматический цилиндр на фото, они также используются в бытовом оборудовании; например, некоторые компьютерные принтеры используют их для обнаружения отсутствующей бумаги и открытия крышек.Их также можно использовать в компьютерных клавиатурах – приложении, требующем сверхвысокой надежности.

Датчики Холла обычно используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для определения угла опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания, тахометров и антиблокировочных тормозных систем. Они используются в бесщеточных электродвигателях постоянного тока для определения положения постоянного магнита. В изображенном на картинке колесе с двумя одинаково расположенными магнитами напряжение датчика будет пиковым дважды за каждый оборот.Такое расположение обычно используется для регулирования скорости дисководов.

Pololu – Датчики тока

Наши двунаправленные и однонаправленные датчики тока на эффекте Холла – это простой способ получить фундаментальное представление о характеристиках вашей системы. Вы можете использовать их для управления крутящим моментом приводов с обратной связью, отслеживания энергопотребления с течением времени, обнаружения нагрузки, защиты от перегрузки по току или даже в качестве недорогих токовых пробников для осциллографа.

Эти датчики тока выдают аналоговое напряжение, которое изменяется линейно с током, проходящим через них, и, поскольку они используют эффект Холла для измерения тока, они обеспечивают полную электрическую изоляцию пути тока от электроники датчика.Этот метод измерения означает, что датчик может быть вставлен в любое место на пути тока, в том числе на стороне высокого напряжения, и, поскольку их сопротивление пути тока составляет порядка 1 мОм или меньше, они оказывают минимальное влияние на остальную систему.

Все наши текущие несущие платы датчиков (также называемые коммутационными платами) имеют несколько вариантов подключения. Для слаботочных приложений все они включают по крайней мере одну пару сквозных отверстий, совместимых с 0,1-дюймовыми штыревыми контактами, а для приложений с более высоким током сквозные отверстия большего размера могут использоваться либо для пайки проводов непосредственно к плате, либо для подключения беспаечные кольцевые клеммы.

В сравнительной таблице ниже представлен весь наш выбор датчиков тока:

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Эти платы являются простыми носителями линейных датчиков тока на основе эффекта Холла ACS724 компании Allegro, которые обеспечивают путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и электрическую изоляцию до 2,4 кВ RMS. Они работают от 4,5 В до 5,5 В и выдают аналоговое напряжение, пропорциональное току.

Эти платы являются простыми носителями линейных датчиков тока на основе эффекта Холла ACHS-712x от Broadcom, которые имеют низкое сопротивление (~ 0.7 мОм) токопроводящая дорожка и гальваническая развязка до 3 кВ RMS. Они работают от 4,5 В до 5,5 В и выдают аналоговое напряжение, пропорциональное току.

Товары в категории «Датчики тока»

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока на основе эффекта Холла ACS711 ACS711 компании Allegro с выходом перегрузки по току, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 0,6 мОм) и гальваническую развязку до 100 В. Эта версия принимает двунаправленный токовый ввод до 15.5 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение с центром в Vcc / 2 с типичной погрешностью ± 5%. Он работает от 3 В до 5,5 В, поэтому может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока ACS711 на эффекте Холла ± 31 A от Allegro с выходом перегрузки по току, который предлагает путь тока с низким сопротивлением (~ 0,6 мОм) и гальваническую развязку до 100 В. Эта версия принимает двунаправленный токовый вход с величиной до 31 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение с центром в Vcc / 2 с типичной погрешностью ± 4%.Он работает от 3 В до 5,5 В, поэтому может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока Allegro ± 5A ACS714 на основе эффекта Холла, который предлагает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и электрическую изоляцию до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Эта версия принимает двунаправленный токовый вход величиной до 5 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение (185 мВ / А) с центром в 2,5 В с типичной погрешностью ± 1,5%. Работает с 4.От 5 В до 5,5 В и предназначен для использования в системах с напряжением 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока на основе эффекта Холла ACS714 компании Allegro ± 30A, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,2 мОм) и гальваническую развязку до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Эта версия принимает двунаправленный токовый вход с величиной до 30 А и выдает пропорциональное аналоговое напряжение (66 мВ / А) с центром 2,5 В с типичной погрешностью ± 1,5%. Он работает от 4,5 В до 5,5 В и предназначен для использования в системах с напряжением 5 В.

Эта плата является простым носителем линейного датчика тока Allegro ± 75A ACS709 на эффекте Холла с выходом перегрузки по току, который обеспечивает путь тока с низким сопротивлением (~ 1,1 мОм) и гальваническую развязку до 2,1 кВ (среднеквадратичное значение). Датчик имеет оптимизированную точность для токов от -37,5 A до 37,5 A, а аналоговый выход напряжения является линейным для значений тока до 75 A. Логометрическое выходное напряжение центрировано на VCC / 2 и имеет типичную погрешность ± 2%. Работает от 3 В до 5.5 В, поэтому он может напрямую подключаться к системам 3,3 В и 5 В.

Размер рынка датчика тока на эффекте Холла

| Поделиться | Тенденции

Объем рынка датчиков тока на эффекте Холла и прогноз

Рынок датчиков тока на эффекте Холла

был оценен в 1072,20 миллиона долларов США в 2019 году и, по прогнозам, достигнет 1975,31 миллиона долларов США к 2027 году, при этом будет расти с среднегодовым темпом роста в 8,56% с 2020 по 2027 год.

Непрерывный технологический прогресс в области датчиков тока на эффекте Холла стимулирует рост мирового рынка.Кроме того, растущий спрос на интеллектуальные датчики на эффекте Холла способствует росту рынка. Глобальный отчет о рынке датчиков тока на эффекте Холла дает целостную оценку рынка. Отчет предлагает всесторонний анализ ключевых сегментов, тенденций, движущих сил, сдерживающих факторов, конкурентной среды и факторов, играющих существенную роль на рынке.

>>> Получить | Загрузить образец отчета @ – https://www.verifiedmarketresearch.com/download-sample/?rid=24885

Для детального анализа: