閉環(huán)霍爾電流傳感器工作原理圖

如上圖所示，當(dāng)閉環(huán)霍爾電流傳感器正常工作時(shí)，在磁芯氣隙的霍爾元件處，初級(jí)繞組產(chǎn)生的磁通將與次級(jí)補(bǔ)償繞組產(chǎn)生的磁通互相抵消并處于磁平衡狀態(tài)，但由于磁芯中的磁通為零，因此磁芯中并不存在開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器測(cè)量中所遇到的非線(xiàn)性誤差比升降變差問(wèn)題，且由于閉環(huán)霍爾電流傳感器本身線(xiàn)性度較高，因此在較寬的測(cè)試范圍內(nèi)均可達(dá)到較高的測(cè)量精度。

同時(shí)鑒于多匝穿心的主要目的是提高傳感器的信噪比和匹配二次測(cè)量?jī)x表的量程，因此相較于開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器，在閉環(huán)霍爾電流傳感器的測(cè)量中使用多匝穿心增強(qiáng)測(cè)量精度的必要性大大降低。

那么，多匝穿心能否進(jìn)一步提升測(cè)試精度呢？這就要從霍爾電流傳感器的另外一個(gè)角度展開(kāi)分析：

在霍爾電流傳感器中初級(jí)繞組產(chǎn)生的磁通包括穿過(guò)磁芯的主磁通和不穿過(guò)磁芯的漏磁通，磁路中的磁通如電路中的電流、相當(dāng)于電路中的電壓（電動(dòng)勢(shì)）的磁動(dòng)勢(shì)（安匝數(shù)），相當(dāng)于電路中電阻的磁阻，其中磁導(dǎo)率越大磁阻越小。如果磁芯閉合，則磁芯的磁導(dǎo)率間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于周?chē)橘|(zhì)（空氣）的磁導(dǎo)率，漏磁通也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁通，因此霍爾元件輸出的電壓將與初級(jí)繞組的安匝數(shù)成正比。

為安裝霍爾元件，霍爾電流傳感器的磁芯多為非閉合磁芯，同時(shí)在開(kāi)口處（氣隙）所安裝的霍爾元件還將檢測(cè)穿過(guò)磁芯的主磁通的磁感應(yīng)強(qiáng)度。氣隙介質(zhì)與環(huán)境介質(zhì)相同，則磁導(dǎo)率亦相同，當(dāng)載流導(dǎo)體與磁芯的距離及氣隙的距離為同一數(shù)量級(jí)時(shí)，漏磁不能忽視，當(dāng)然上述問(wèn)題也同樣存在于開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器中。

審核編輯 黃宇