穿心多匝真的可以提高霍尔电撒播感器的小电流丈量精度吗？
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- 宣布时间：2013/11/20 11:21:56
- 作者：AnyWay中国
一前言
霍尔电撒播感器穿心一再相当于一次电流扩大至几倍 ，依此原理 ，当被测电流远远小于
霍尔电撒播感器额定电流时 ，穿心多次可以提高霍尔电撒播感器的丈量精度。上述看法险些成了电丈量工程师和用户的知识。事实真的是这样吗？
二直检式霍尔电撒播感器多匝穿心利弊剖析
直检式霍尔电撒播感器也称：开环式霍尔电撒播感器、直放式霍尔电撒播感器等。
图1 直检式霍尔电撒播感器事情原理图
图1为直检式霍尔电撒播感器的原理图 ，直检式霍尔电撒播感器由磁芯（下称铁芯）、霍尔元件和放大电路组成。铁芯有一启齿吻隙 ，霍尔元件安排于气隙出。当原边导体流过电流时 ，在导体周围爆发磁场强度与电流巨细成正比的磁场 ，铁芯将磁力线集聚至气隙处 ，霍尔元件输出与气隙处磁感应强度成正比的电压信号 ，放大电路将该信号放大输出。
直检式霍尔电撒播感器铁芯中磁通与初级绕组安匝数成正比 ，相同匝数时 ，电流越小 ，磁通越小。
由于铁芯是非线性的 ，决议了直检式霍尔电撒播感器输出与被测电流的关系是非线性的。
又由于具有磁滞效应 ，相同电流对应的磁通及磁感应强度还与电流是处于上升历程照旧下降历程有关 ，这种征象称为升降变差 ，非线性区升降变差变大。
因此 ，关于直检式霍尔电撒播感器而言 ，当被测信号远远小于额定电流时 ，可适当增添初级穿心匝数 ，使铁芯事情在线性区 ，可以有用提高传感器的丈量精度。
三闭环霍尔电撒播感器多匝穿心利弊剖析
图2 闭环霍尔电撒播感器事情原理图
闭环霍尔电撒播感器正常事情时 ，在铁芯气隙的霍尔元件处 ，初级绕组爆发的磁通与次级赔偿绕组爆发的磁通相互抵消 ，处于磁平衡状态。由于铁芯中的磁通为零 ，因此 ，不保存开环式霍尔电撒播感器的非线性误差比升降变差 ，具有较高的线性度。由于闭环霍尔电撒播感器自己线性度较高 ，在较宽的测试规模内 ，均可抵达较高的测试精度 ，多匝穿心的主要目的是提高传感器的信噪比和匹配二次仪表量程 ，相比直检式霍尔电撒播感器 ，多匝穿心的须要性大大降低。
那么 ，多匝穿心是否能够进一步提升测试精度呢？
这要从霍尔电撒播感器的另外一个角度举行剖析。
霍尔电撒播感器初级绕组爆发的磁通包括穿过铁芯的主磁通和不穿过铁芯的漏磁通。
磁路中的磁通有如电路中的电流 ，磁动势（就是安匝数）相当于电路中的电压（电动势） ，磁阻相当于电路中的电阻。磁导率越大 ，磁阻越小。
若是铁芯为闭合 ，那么 ，由于铁芯的磁导率远远大于周围介质（空气）的磁导率 ，漏磁通远远小于主磁通 ，霍尔元件输出电压正比于初级绕组的安匝数。
然而 ，为了装置霍尔元件 ，霍尔电撒播感器的铁芯为非闭合铁芯 ，启齿处（气隙）装置霍尔元件 ，霍尔元件检测的是穿过铁芯的主磁通的磁感应强度。气隙介质与情形介质相同 ，磁导率亦相同 ，当载流导体与铁芯的距离及气隙的距离为统一数目级时 ，漏磁不可忽略！
注：上述问题在直检式霍尔电撒播感器中同样保存。
换言之 ，漏磁通及主磁通都与载流导体与气隙及铁芯的相对位置有关。正由于云云 ，丈量用霍尔电流互感器装置规范中一样平常会有如下要求：
1、穿心导体应充满孔径 ，凭证霍尔电撒播感器的孔径 ，可选择铜排、铜棒等。
2、穿心导体一定形成闭合回路 ，为了阻止铁芯外围的电流对传感器造成影响 ，穿心导体应在远离传感器处举行闭合。
3、霍尔电撒播感器周围 ，不宜有强磁场。包括变压器及流过大电流导体等。在三相测试中 ，相间传感器应坚持一定的距离。
显然 ，为了知足上述要求 ，霍尔电撒播感器多匝穿心在现实工程应用中很难实现。
为了提高霍尔电撒播感器的现实丈量精度 ，部分厂家的高精度霍尔电撒播感器接纳铜排接入方法 ，回避了穿心导体位置及尺寸对丈量精度的影响。
注：电磁式电流互感器的铁芯为闭合铁芯 ，设计合理的电磁式电流互感器 ，漏磁影响一样平常可忽略。
四结语
团结直检式霍尔电撒播感器及闭环霍尔电撒播感器多匝穿芯的利弊剖析 ，可得出如下结论：
1、关于电磁式电流互感器 ，多匝穿心有利无弊 ，可提高小电流测试精度；
2、关于直检式霍尔电撒播感器而言 ，多匝穿心利大于弊 ，注重穿心方法 ，可在一定水平上提高小电流测试精度；
3、关于闭环霍尔电撒播感器尤其是高精度闭环霍尔电撒播感器而言 ，多匝穿心弊大于利 ，不相宜接纳。
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