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闭环霍尔方案以及磁通门方案---电流传感器

2020-08-13 09:54
新能源BMS
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上文介绍了开环霍尔电流传感器的原理,今天介绍另外两个方案:闭环霍尔方案与磁通门方案。

闭环霍尔电流传感器

下图为前文介绍过的开环霍尔电流传感器的结构图(图片来自于LEM官网),待测电流Ip建立起磁芯内的磁场后,通过霍尔元件感应出的霍尔电压来测量电流值大小;它对外输出的是一个电压模拟量。

而闭环霍尔电流传感器是基于开环原理(下图来自于网络),然后引入了补偿电路;通过磁芯的有两部分电流:原边待测电流与副边补偿电流;原边待测电流就是指电池流经母线铜排中的大电流,而副边补偿电流是由闭环霍尔电流传感器内部产生的,流经磁芯上的副边线圈。

具体地(下图来自于LEM官网),霍尔元件感应出来的霍尔电压并没有直接用于测量,而是霍尔电压通过放大电路后产生了一个副边电流,这个副边电流流过缠绕在磁芯上的线圈,然后通过采样电阻Rm流到地。这样的话副边电流也会在磁芯中产生一个磁场,并且设计让这个磁场与原边待测电流产生的磁场方向相反,强度相等,那么总磁通量为0,即霍尔元件处于0磁通的环境中。

接下来,当霍尔元件中的磁通为0后,就会得到如下公式,通过测量Is,即可得到Ip;Ns一般为1000~5000,Is一般为25mA~300mA左右。

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