霍爾效應(yīng)傳感器優(yōu)缺點(diǎn)-韋克威-免費(fèi)贈(zèng)送使用手冊(cè)
各種霍爾效應(yīng)傳感器的性能特點(diǎn)各不相同,因此很難精確地總結(jié)霍爾效應(yīng)傳感器相對(duì)于其他常用電流傳感技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),即在電流通路中插入一個(gè)精密電阻,然后用差動(dòng)放大測(cè)量由此產(chǎn)生的電壓降。但是,一般來(lái)說(shuō),霍爾效應(yīng)傳感器的價(jià)值在于它是“非侵入式”的,并且在電流通路和測(cè)量電路之間提供電隔離。這些器件被認(rèn)為是非侵入式的,因?yàn)闆]有大量的電阻被插入到電流通路中,因此被測(cè)電路表現(xiàn)得幾乎好像沒有傳感器一樣。另一個(gè)好處是,傳感器消耗的功率最小; 這在測(cè)量大電流時(shí)尤為重要。
關(guān)于準(zhǔn)確性,目前可用的霍爾效應(yīng)傳感器可以實(shí)現(xiàn)輸出誤差低至1% 。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的阻性電流檢測(cè)電路可以超過這一數(shù)值,但是在霍爾效應(yīng)器件特別適合的大電流/高電壓應(yīng)用中,1% 的電流檢測(cè)電路通常就足夠了。霍爾效應(yīng)傳感器的缺點(diǎn)包括頻率范圍有限和成本較高。ACS712提供了80千赫的內(nèi)部帶寬,而 Melexis MLX91208,作為“寬帶”設(shè)備銷售,指定最高可達(dá)250千赫。另一方面,一個(gè)帶有高速放大器的電阻式電流檢測(cè)電路可以很好地工作在兆赫的范圍內(nèi)。同時(shí),正如上面所討論的,霍爾效應(yīng)在測(cè)量小電流方面本身是有限的。
霍爾效應(yīng)傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)之一是電氣隔離,這在電路或系統(tǒng)設(shè)計(jì)上通常被稱為電隔離。每當(dāng)一個(gè)設(shè)計(jì)需要兩個(gè)電路以防止任何電流直接流動(dòng)的方式進(jìn)行通信時(shí),電隔離原理都會(huì)被包含在內(nèi)。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是當(dāng)數(shù)字信號(hào)通過光隔離器時(shí),光隔離器將電壓脈沖轉(zhuǎn)換為光脈沖,從而以光而不是電的方式傳輸數(shù)據(jù)。實(shí)施電隔離的主要原因之一是防止與地回路有關(guān)的問題:基本的電路設(shè)計(jì)原則假設(shè)互聯(lián)的元件共享一個(gè)公共接地節(jié)點(diǎn),假設(shè)該節(jié)點(diǎn)在0 v 處。然而,在現(xiàn)實(shí)生活中,“接地節(jié)點(diǎn)”是由具有非零電阻的導(dǎo)體組成的,這些導(dǎo)體充當(dāng)電流從電路流回電源的回路。歐姆定律提醒我們,電流和電阻產(chǎn)生電壓,回路中的這些電壓下降意味著電路或系統(tǒng)中某一部分的“接地”電位與另一部分的“接地”電位不同。地面電位的這些差異可能導(dǎo)致從微不足道到災(zāi)難性的問題。
通過防止直流電流在兩個(gè)電路之間流動(dòng),電隔離能夠使具有不同接地電位的電路成功地通信。這是特別相關(guān)的電流感應(yīng)應(yīng)用: 低電壓傳感器和處理電路可能需要監(jiān)測(cè)大,高度可變的電流,例如,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。這些大的,迅速變化的電流將導(dǎo)致相當(dāng)大的電壓波動(dòng)的回報(bào)路徑。霍爾效應(yīng)傳感器允許系統(tǒng)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電流和保護(hù)高精度傳感器電路從這些有害的地面波動(dòng)。