、前言

　　伴随着城市人口和建设规模的扩大，用电设备的增多，用电量越来越大，城市的供电设备经常负荷运转，用电环境变得越来越恶劣，对电源的“考验”越来越严重。据统计，每天，用电设备都要遭受120次左右的电源问题的侵扰，电子设备故障的6来自电源。因此，电源问题的重要日益凸显出来。原先作为配角，资金投入较少的电源越来越受到厂商和研究人员的重视，电源遂发展成为门崭新的。而今，小小的电源设备已经融合了越来越多的新。例如开关电源、硬开关、软开关、参数稳压、线反馈稳压、磁放大器、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源不断发展和进步，为了自动和显示电流，并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能和的智能，具有传感、传感采样、传感保护的电源渐成趋势，电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐。

　　二、电流传感器的工作原理

　　电流传感器可以测量类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应原理。（本文下面多以以零磁通闭环产品原理为例）

　　当原边导线经过电流传感器时，原边电流IP会产生磁力线，原边磁力线集中在磁芯气隙周围，内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的，大小为几毫伏的感应电压，通过后续电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS，并存在以下关系式：

　　IS*NS=IP*NP

　　其中，IS—副边电流；IP—原边电流；NP—原边线圈匝数；NS—副边线圈匝数；NP/NS—匝数比，般取NP=1。

　　１，电流传感器的输出信号是副边电流IS，它与输入信号（原边电流IP）成正比，IS般很小，只有10~400mA。如果输出电流经过测量电阻RM，则可以得到个与原边电流成正比的大小为几伏的电压输出信号。

　　2、传感器供电电压VA

　　3、VA指电流传感器的供电电压，它必须在传感器所规定的范围内。过此范围，传感器不能正常工作或降低，另外，传感器的供电电压VA又分为正供电电压VA+和负供电电压VA-。要注意单相供电的传感器，其供电电压VAmin是双相供电电压VAmin的2倍，所以其测量范围要相供于双电的传感器。

　　3、测量范围Ipmax

　　测量范围指电流传感器可测量的zui大电流值，测量范围般于额定值IPN。

　　三、霍尔电流变送器主要特参数

　　1、额定值IPN和额定输出电流ISNIPN指电流传感器所能测试的额定值，用值表示（A。r。m。s），IPN的大小与传感器产品的型号有关。ISN指电流传感器额定输出电流，般为10~400mA，当然根据某些型号具体可能会有所不同。

　　2、偏移电流ISO

　　偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。电流传感器在生产时，在25℃，IP=0时的情况下，偏移电流已调至zui小，但传感器在离开生产线时，都会产生大小的偏移电流。产品文档中提到的已考虑了偏移电流增加的影响。

　　3、线度

　　线度决定了传感器输出信号（副边电流IS）与输入信号（原边电流IP）在测量范围内成正比的程度，南京中旭电子科技有限公司的电流传感器线度要优于0。5%。4、温度漂移

　　偏移电流ISO是在25℃时计算出来的，当霍尔电周边环境温度变化时，ISO会产生变化。因此，考虑偏移电流ISO的zui大变化是很重要的，其中，IOT是指电流传感器能表中的温度漂移值。

　　5、过载

　　电流传感器的过载能力是指发生电流过载时，在测量范围之外，原边电流仍会增加，而且过载电流的持续时间可能很短，而过载值有可能过传感器的允许值，过载电流值传感器般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。

　　6、

　　霍尔效应传感器的取决于额定电流IPN。在+25℃时，传感器测量与原边电流有影响，同时评定传感器时还必须考虑偏移电流、线度、温度漂移的影响。四、传感器型号、结构和安装方法传感器产品标签般由“传感器产品型号”和“生产日期”两部分构成。“传感器产品型号”用于标明传感器的型号、额定测量值、工作电源及接线指示，“传感器生产日期”则是由8位数字构成，表明传感器的生产年月份、批次（月中的第几批产品）。

　　传感器产品很多，每种传感器的外形结构、尺寸大小等都有所不同，下面介绍几种的外形结构及安装接线方法。

　　1、2电流传感器

　　2电流传感器种量程很小的传感器，所能测量的额定电流为5、6、8、12、2，原边管脚的不同接法可确定额定测量电流为多少，参见说明书。

　　2、带线电流传感器

　　如常规电流传感器样，般传感器都有正（+）、负（-）、测量端（M）及地（0）四个管脚，但带线电流传感器则没有此四个管脚，而是有红、黑、黄、绿三根引线，分别对应于正、负、测量端及地。同时在大多传感器中有内孔，测量原边电流时要将导线穿过该内孔。孔径大小与产品型号、测量电流大小有着必然的关系。

　　不管是什么型号的电流传感器，安装时管脚的接线应根据说明书所注情况进行相应连线。（1）在测量交流电时，必须强制使用双供电电源。即传感器的正（+）接供电电源“+VA”端，负接电源的“-VA”端，这种接法叫双供电电源。同时测量端（M）通过电阻接电源“0V”端（单指零磁通式）。

　　（2）在测量直流电流时，可使用单或单相供电电源，即将正或负与“0V”端短接，从而形成只有个电相接的情况。

　　另外，安装时必须考虑产品的用途、型号、量程范围、安装环境等。比如传感器应尽量安装在利于散热的场合。

　　五、提测量的方法除了安装接线、即时标定校准、注意传感器的工作环境外，通过下述方法还可以提测量：

　　1、原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏；

　　2、原边导线尽可能放满传感器内孔，不要留有空隙；

　　3、需要测量的电流应接近于传感器的额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头有个额定值很的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提测量，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈（般情况，NP=1；在内孔中绕圈，NP=2；……；绕九圈，NP=10，则NP×10A=100A与传感器的额定值相等，从而可提）；

　　4、当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较的。

　　六、传感器的

　　（1）电霍尔效应电流传感器，利用了原边导线的电磁场原理。因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。

　　（2）传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化；

　　（3）外部导线与传感器的距离、外部导线的形状、位置和传感器内霍尔电的位置；

　　（4）安装传感器所使用的材料有无磁；

　　（5）所使用的电流传感器是否；

　　为了尽量减小外部电磁场的干扰，按上述要求安装传感器。

　　七、传感器标定

　　1、偏移电流ISO

　　偏移电流必须在IP=0、环境温度T≈25℃的条件下进行校准，（双供电）接线，且测量电压VM必须：

　　VM≦RM×ISO

　　2、

　　在IP=IPN（ACorDC）、环境温度T≈25℃、传感器双供电、RM为实际测量电阻的条件下进行测量。

　　3、保护测试

　　传感器在测量电路短路、测量电路开路、供电电源开路、原边电流过载、电源意外倒置的条件下都可受到保护。对上述各项测试举例如下：

　　（1）测量电路短路

　　此项测试必须在IP=IPN、环境温度T≈25℃、传感器双向供电、RM为实际应用中的电阻条件下进行，输出与地接开关，开关应在分钟之内合上和打开。（2）测量电路开路此项测试条件为IP=IPN、环境温度T≈25℃、传感器双向供电、RM是实际应用中的电阻条件下进行，输出与电阻接开关，开关S应在分钟之内完成闭合/打开切换动作。

　　（3）电源意外倒置测试

　　为防止电源意外倒置而使传感器损坏，在电路中加装了保护二管，此项测试可使用万用表测试二管两端，测试应在IP=0、环境温度T≈25℃、传感器不供电、不连接测量电阻的条件下进行。可使用以下两种方法测试：

　　*种：万用表红表笔端接传感器“M”端，万用表黑表笔端接传感器“+”端；

　　第二种：万用表红表笔接传感器负，万用表黑表笔接传感器M端；

　　在测试中，如万用表鸣笛，说明二管已损坏。