這個(gè)問(wèn)題要從霍爾傳感器的工作原理說(shuō)起,為了做成一個(gè)帶霍爾效應器件的電流傳感器,需要用一個(gè)磁芯將導體電流周?chē)拇艌?chǎng)集中起來(lái),同時(shí)這個(gè)磁芯中要開(kāi)一個(gè)槽,用于容納實(shí)際的霍爾元件。尺寸相對較小的槽(相對于整個(gè)磁路長(cháng)度而言)會(huì )形成一個(gè)接近均勻且垂直于霍爾元件平面的磁場(chǎng)。當霍爾元件獲得電流能量時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)正比于勵磁電流和磁芯磁場(chǎng)的電壓。這個(gè)霍爾電壓經(jīng)放大后從電流傳感器的輸出端輸出。
由于載流導體和磁芯之間沒(méi)有電氣上的連接(耦合的只是磁場(chǎng)),傳感器實(shí)際上是與待測電路隔離的。載流導體可能有很高的電壓,而霍爾效應電流傳感器的輸出可以安 全地連接到接地電路,或連接到相對載流導體任意電位的電路,因此提供滿(mǎn)足*嚴格安 全標準的間隙與爬電值也相對比較容易。然而,這種線(xiàn)性傳感器也存在一些缺點(diǎn)。其中*不重要的缺點(diǎn)也許是霍爾效應傳感器要求恒定勵磁電流這個(gè)事實(shí)。另外,處理來(lái)自霍爾效應傳感器的信號的放大和調節電路通常要消耗顯著(zhù)的能量。當然,這個(gè)能耗也許不那么顯著(zhù),要看具體的應用。盡管如此,用于連續測量電流的霍爾傳感器能耗也不能小至毫瓦級。
因為典型的線(xiàn)性傳感器輸出是按比例量測的(不僅取決于被測的磁場(chǎng)強度,而且取決于勵磁電流值),勵磁電流的穩定性將極大地影響待測電流幅度以及沒(méi)有電流流動(dòng)時(shí)的零偏移。一般來(lái)說(shuō),后兩者都取決于供電電壓的穩定和溫度變化(因為影響勵磁電流和霍爾電壓本身的霍爾傳感元件電阻取決于工作溫度)。
測量勵磁電流并在輸出中考慮該因素的傳感器變種是可能的。但它要求精密的外部元件和較大的處理電路。而且霍爾電壓是待測磁場(chǎng)的非線(xiàn)性函數,這進(jìn)一步增加了傳感器的誤差。