Czujnik prądu Halla
Halla czujnik prądu jest rodzajem obecnego czujnika, który wykorzystuje efekt Halla , aby wytworzyć napięcie, które jest dokładny obraz (o znany współczynnik proporcjonalności) z prąd do zmierzenia lub widoczny.
Wyjaśnienie
Przedstawiony poniżej czujnik dostarcza na wyjściu napięcie v H prawie proporcjonalne do pola magnetycznego, a zatem zależne od natężenia i : wyświetlany prąd jest doprowadzany do uzwojenia obwodu magnetycznego. To wytwarza pole magnetyczne, które jest odpowiedzialne za pojawienie się napięcia „Hall” v H .
Jednak nieliniowości i zjawiska histerezy uniemożliwiają uzyskanie bardzo dokładnego pomiaru w szerokim zakresie intensywności. Zespół jest zatem zmodyfikowany: układ sprzężenia zwrotnego wymaga, aby transformator znajdujący się poniżej działał przy zerowym strumieniu, a to prąd anulujący strumienia i S jest zamieniany na napięcie za pomocą przetwornika wzmacniacza operacyjnego.
Współczynnik transformacji m zależy od liczby zwojów uzwojenia wtórnego w porównaniu z liczbą „przejść” obwodu pierwotnego. Współczynnik ten jest zwykle równy 1000 lub 2000, a nawet 10000 w przypadku modeli mierzących bardzo wysokie natężenia.
Mamy: i S = 1 / M i · P .
Ten typ czujnika jest droższy od bocznika, a jego wrażliwość na zewnętrzne pola magnetyczne może wymagać pewnych środków ostrożności, ale ma wiele zalet:
- spadek napięcia wprowadzony do zespołu jest bardzo mały: v S jest ograniczone do kilku woltów, napięcie v P jest mniejsze niż kilka mV;
- izolacja galwaniczna między pomiarem a obwodem jest odczuwalny element bezpieczeństwa i pozwala na wyeliminowanie wpływu trybu wspólnego na pomiar;
- szerokość pasma jest stosunkowo szeroka: od ciągłego do obecnie 100 kHz , a nawet 200 kHz ( 1 MHz dla niektórych modeli), często jest większa niż woltomierza mierzącego napięcie v M ;
- wielkość wyjściowa przemysłowych czujników prądu Halla jest generalnie prądem, co pozwala, poprzez umieszczenie rezystora skalującego pomiaru w pewnej odległości, na lepszą odporność na zakłócenia, w zastosowaniach konwersji energii l '.
Ze względu na zakres kalibrów i ich szerokość pasma, czujniki prądu Halla wprowadzane są do wielu urządzeń pomiarowych: amperomierzy , multimetrów , watomierzy , analizatorów sieci oraz przetworników prądowo-napięciowych do oscyloskopów .
Znajdują również szerokie zastosowanie jako elementy pomiarowe w bieżących pętlach regulacji przekształtników elektronicznych takich jak falowniki , napędy o zmiennej prędkości , cyklokonwertery .
Uwagi i odniesienia
- Patrick Abati, „ Czujniki efektu Halla ” , źródło: Aix-Marseille academy , 7 grudnia 2001 r. Site = sitelec.org .
- François Costa i Patrick Poulichet, Sondy do prądu w energoelektroniki pomiaru , Saint-Denis, publikacje techniczne inżyniera ,10 listopada 2005( czytaj online ) , s. 6-7.
- M. Correvon, " Systemy elektroniczne - Rozdział 14 - Pomiar prądu, przetworniki " [PDF] , na les-electroniciens.com , Instytut automatyki przemysłowej - University of Applied Sciences zachodniej Szwajcarii (konsultacje na 7 sierpnia 2017 ) , s. 14-20.