[经验]

霍尔原理在AC/DC（交/直流）电流钳的应用

2017-8-28 10:09:58

4566 海洋仪器

不同于传统的交流变压器，AC/DC电流测量是通过测量在一个半导体芯片中的带电导体所产生的磁场强度得到的，这个原理称之为霍尔效应。
　　当一个半导体薄片（如图）以一定的角度置入有电流（Id）产生的磁场中（B）时，半导体会产生电压（Vh）。这个电压称之为霍尔电压，以第一个发现这个现象的美国科学家霍尔命名。

　　当驱动霍尔元件的电流稳定，磁场强度就正比于驱动电流，从而由霍尔电压求得所测量电流。
　　用这种方式测量电流有两个优点：
　　1、因为霍尔电压只取决于磁场的强度不取决于磁场的方向，所以可用于直流电流测量。
　　2、当磁场强度随电流强度变化时，其响应是瞬时的。
　　因此，复杂的交流波形可以被高精度、低相位差的测量电流钳测得。基本结构如下图所示：

　　法国ChauvinArnoux公司（简称:法国CA公司）的AC/DC电流钳在上述原理的基础上还加入了拥有自主专利的线性输出和温度补偿电子系统。这些特性使得产品可以在各个领域使用测量幅值最大可达1500A，并保证了在宽动态范围和宽频下的精确线性输出。直流的测量则不再需要高费用和高功耗的分流器。高达几千赫兹的交流电也可以满足复杂信号（复数信号）和RMS的测量要求。电流钳输出电压是mV级别的，可以与数字多用表、记录器、示波器、手持示波器、记录仪等在内的大多数仪器配合使用。
　　法国CA公司在直流测量领域还拥有其他技术，例如K1和K2的应用饱和磁路测量小电流的相关技术。电流钳还可以显示交流信号或交直流混合信号的真有效值。
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