1、霍爾傳感器工作原理

磁場平衡式霍爾電流傳感器是由原邊電路、聚磁環、霍爾元件、次級線圈、放大器等組成，如圖所示。其工作原理是磁場平衡式的，即原邊電流所產生的磁場，用通過次級線圈的電流所產生的磁場進行補償，使霍爾元件始終處于檢測零磁通的工作狀態。具體工作過程為：

當原邊回路有一大電流I

流過時，在導線周圍產生一個強的磁場H

，這一磁場被聚磁環聚集，并感應霍爾元件，使其有一個信號輸出U

，這一信號經放大器N放大，再輸入到功率放大器中，這時相應的功率管導通，從而獲得一個補償電流I

。由于這一電流要通過很多匝繞組，多匝導線所產生的磁場Hs與原邊電流所產生的磁場H

方向相反，因而相互抵消，引起磁路中總的磁場變小，使霍爾器件的輸出逐漸減小，最后當I

與匝數相乘所產生的磁場H

與I

所產生的磁場H

相等時，達到磁場平衡，I

不再增加，這時霍爾元件就處于零磁通檢測狀態。上述過程是在非常短的時間內完成的，這一平衡的建立所需時間在1μs之內，且是一個動態平衡過程，即：原邊電流Ip的任何變化都會破壞這一磁場平衡，一旦磁場失去平衡，霍爾元件就有信號輸出，經放大器放大后，立即有相應的電流流過次級線圈對其進行補償。因此從宏觀上看，次級補償電流的安匝數在任何時刻都與原邊電流的安匝數相等，即：

其中：Np為原邊匝數，Ip原邊電流；Ns為次級匝數，Is為次級電流。所以，若已知Np、Ns，測得Is，即可得到原邊電流Ip的大小。利用同樣的原理，可進行電壓測量，只需在原邊線圈回路中串聯一個電阻R1，將原邊電流Ip轉換成被測電壓Up。即：Up=(R1+Rin)Ip=(R1+Rin)NsIs/Np

式中Rin為原邊內阻。磁平衡式電流電壓傳感器測量輸出信號為電流形式Is。若要獲得電壓的輸出形式，用戶需在M端和電源零點之間串一只電阻Rm，并在其上取電壓Um，如圖所示，串聯電阻的大小由下式限定：

其中：Emin為電源輸出最小電壓，Ri為傳感器次級內阻，Uces為輸出功率管的飽和壓降。用戶可取的最大電壓為：Ummax=Rmmax╳Is

2、霍爾電流傳感器工作原理？

霍爾電流傳感器依據工作原理不同分為開環式霍爾電流傳感器和閉環式霍爾電流傳感器(傳感器的應用)。

1、開環式霍爾電流傳感器工作原理

開環式霍爾電流傳感器也稱：直放式霍爾電流傳感器、直檢式霍爾電流傳感器等。開環式霍爾電流傳感器由磁芯、霍爾元件和放大電路構成。磁芯有一開口氣隙，霍爾元件放置于氣隙出。當原邊導體流過電流時，在導體周圍產生磁場強度與電流大小成正比的磁場，磁芯將磁力線集聚至氣隙處，霍爾元件輸出與氣隙處磁感應強度成正比的電壓信號，放大電路將該信號放大輸出，該類傳感器通常輸出±10V左右的電壓信號，也有部分傳感器為了增強電磁兼容性，變換為電流信號輸出。

2、閉環式霍爾電流傳感器工作原理

閉環式霍爾電流傳感器也稱：零磁通霍爾電流傳感器、零磁通互感器、磁平衡式霍爾電流傳感器(傳感器技術)等，閉環式霍爾電流傳感器包括磁芯、霍爾元件、放大電路和副邊補償繞組。與開環式霍爾電流傳感器相比，閉環式霍爾電流傳感器多了副邊補償繞組，正是副邊補償繞組，將閉環式霍爾電流傳感器的性能進行了大幅度提升。放大電路接受霍爾元件的輸出，并放大為電流信號提供給副邊補償繞組，副邊補償繞組在磁芯中產生的磁場與原邊電流產生的磁場在氣隙處大小相等，方向相反，抵消原邊磁場，形成負反饋閉環控制電路。若副邊電流過小，產生的磁場不足以抵消原邊磁場，放大電路將輸出更大的電流，反之，放大電路輸出電流減小，從而維持氣隙處的磁場平衡。

若原邊電流發生變化，氣隙處磁場平衡被破壞，負反饋閉環控制電路同樣會調節副邊輸出電路，使磁場重新達到平衡。宏觀上講，氣隙處將一直維持零磁通，保持磁平衡，這也是零磁通互感器及磁平衡霍爾電流傳感器名稱的來由。

3、閉環式霍爾電流傳感器與開環式霍爾電流傳感器的主要區別

A、帶寬區別

微觀上講，氣隙處的磁場始終在零磁通附近變化，由于磁場變化幅度非常小，變化幅度小，變化的頻率可以更快，因此，閉環式霍爾電流傳感器具有很快的響應時間。實際的閉環式霍爾電流傳感器帶寬通?？梢赃_到100kHz以上。而開環式霍爾電流傳感器的帶寬通常較窄，如：LEM公司的HAZ系列開環式霍爾電流傳感器的帶寬在3kHz左右。

B、精度區別

開環式霍爾電流傳感器副邊輸出與磁芯氣隙處的磁感應強度成正比，而磁芯由高導磁材料制作而成，非線性和磁滯效應是所有高導磁材料的固有特點，因此，開環式霍爾電流傳感器一般線性度角差，且原邊信號在上升和下降過程中副邊輸出會有不同。開環式霍爾電流傳感器精度通常劣于1%。

閉環式霍爾電流傳感器由于工作在零磁通狀態，磁芯的非線性及磁滯效應不對輸出造成影響，可以獲得較好的線性度和較高的精度。閉環式霍爾電流傳感器精度一般可達0.2%。

3、霍爾傳感器的基本原理

霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器，霍爾傳感器能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數

4、霍爾電流傳感器原理介紹

今天小編來為大家介紹以下霍爾電流傳感器的原理，在此之前，一定有大部分人對霍爾電流傳感器的工作原理有一定的了解，但是這部分人肯定是只知其一不知其二。小編精心為大家摘取了加上小編自己的理解，為大家整理好了今天這篇文章，希望對大家的理解有所幫助。先給大家說一下霍爾器件的知識，霍爾器件是采用半導體材料做成的磁電轉換器件!一起來看看詳細介紹吧!

霍爾電流傳感器

霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據霍爾效應原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic，并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁場強度為B的磁場，那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間)，將產生一個電勢VH，稱其為霍爾電勢，其大小正比于控制電流I。與磁場強度B的乘積。即有式中:K為霍爾系數，由霍爾元件的材料決定;I。為控制電流;B為磁場強度;VH為霍爾電勢。

基本原理

霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件。如果在輸入端通入控制電流IC，當有一磁場B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現霍爾電勢VH。

霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即:VH=KHICBsinΘ

霍爾電流傳感器是按照安培定律原理做成，即在載流導體周圍產生一正比于該電流的磁場，而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此，使電流的非接觸測量成為可能。

通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。因此，電流傳感器經過了電-磁-電的絕緣隔離轉換。

檢測原理

由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關系，因此霍爾器件輸出的電壓訊號U0可以間接反映出被測電流I1的大小，即:I1∝B1∝U0

我們把U0定標為當被測電流I1為額定值時，U0等于50mV或100mV。這就制成霍爾直接檢測(無放大)電流傳感器。

補償原理

原邊主回路有一被測電流I1，將產生磁通Φ1，被副邊補償線圈通過的電流I2所產生的磁通Φ2進行補償后保持磁平衡狀態，霍爾器件則始終處于檢測零磁通的作用。所以稱為霍爾磁補償電流傳感器。這種先進的原理模式優于直檢原理模式，突出的優點是響應時間快和測量精度高，特別適用于弱小電流的檢測。

知道:Φ1=Φ2

I1N1=I2N2

I2=NI/N2·I1

霍爾效應原理圖：

當補償電流I2流過測量電阻RM時，在RM兩端轉換成電壓。做為傳感器測量電壓U0即:U0=I2RM

按照霍爾磁補償原理制成了額定輸入從~系列規格的電流傳感器。

由于磁補償式電流傳感器必須在磁環上繞成千上萬匝的補償線圈，因而成本增加;其次，工作電流消耗也相應增加;但它卻具有直檢式不可比擬的較高精度和快速響應等優點。

結語：小編現在給大家補充一下霍爾效應。霍爾效應被發現于1879年，當然發現者就是霍爾本人了?；魻栃粡V泛應用在現代的應用技術當中，比如說汽車電路上的電路開關、汽車各部件的檢測、汽車內部的點火系統等等；今年來我國的清華大學和其他知名大學聯合發現了反霍爾效應，這是中國從試驗中獨立觀測到的物理現象，同時也是物理學領域的重要發現！