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閉環(huán)電流傳感器在車用電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

I∝B∝VH（2）
式中：I為通過導(dǎo)線的電流，B為導(dǎo)線通電后產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度。當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)谋壤禂?shù)后，上述關(guān)系可以表示為等式。
對于霍爾輸出電壓信號VH的處理，人們設(shè)計了許多種電路，但總體來講可分為兩類，一類為開環(huán)（或稱直測式、直檢式）霍爾電流傳感器，另一類為閉環(huán)（或稱零磁通式、磁平衡式）霍爾電流傳感器。
針對霍爾傳感器的電路形式而言，人們最容易想到的是將霍爾器件的輸出電壓用運算放大器直接進行信號放大，得到所需要的信號電壓，由此電壓值來標定原被測電流大小，這種形式的霍爾傳感器通常稱為開環(huán)霍爾電流傳感器。開環(huán)霍爾電流傳感器的優(yōu)點是電路形式簡單成本相對較低；其缺點是其精度、線性度較差，響應(yīng)時間較慢，溫度漂移較大。所以采用閉環(huán)霍爾電流傳感器。
閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理是磁平衡式的（如圖2），即原邊電流（IN）所產(chǎn)生的磁場，通過一個副邊線圈的電流（IM）所產(chǎn)生的磁場進行補償，使霍爾器件始終處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。當(dāng)原副邊補償電流產(chǎn)生的磁場再磁芯中達到平衡時，即：N1×IN=N2×IM（3）
式中：N1為原邊線圈的匝數(shù)，N2為副邊線圈的匝數(shù)。
由式（3）可以看出，當(dāng)已知傳感器原邊和副邊線圈匝數(shù)時，通過測量副邊補償電流IM的大小，即可推算出原邊電流IN的值，從而實現(xiàn)了原邊電流的隔離測量。

圖2 閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理

3.閉環(huán)霍爾電流傳感器的主要性能
閉環(huán)霍爾電流傳感器是近10年來出現(xiàn)的高技術(shù)模塊化產(chǎn)品，其性能大大優(yōu)于開環(huán)霍爾電流傳感器，同時與傳統(tǒng)的分流器或互感器的電流測量方法相比亦有許多優(yōu)點。閉環(huán)霍爾電流傳感器主要有以下特點：
（1）可以同時測量任意波形電流，如：直流、交流、脈沖電流
（2）副邊測量電流與原邊被測電流之間完全電氣隔離，絕緣電壓一般為2KV~12KV
（3）電流測量范圍寬，可測量額定1mA~50KA電流
（4）跟蹤速度di/dt>50A/μs
（5）線性度優(yōu)于0.1％IN
（6）響應(yīng)時間<1μs