閉環(huán)霍爾電流傳感器的設(shè)計與測試.pdf

1、閉環(huán)霍爾電流傳感器的發(fā)展在近十幾年非常迅猛,廣泛應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)控制、伺服電機、UPS電源、軍事等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的分流器、互感器由于測量的精度低、可靠性差,所以設(shè)計與研究性能更好、可靠性更高、價格更低的閉環(huán)霍爾電流傳感器是研究的熱點。目前閉環(huán)霍爾電流傳感器可靠性低、加工要求高、小規(guī)模生產(chǎn)成本高,因此,本文通過對霍爾電流傳感器材料、器件的選擇和加工工藝的改進,使閉環(huán)霍爾電流傳感器在精度和可靠性方面具有顯著的優(yōu)勢。
　　采用數(shù)值模擬和

2、實驗相結(jié)合的方法對閉環(huán)霍爾電流傳感器進行了優(yōu)化,研究了鐵芯氣隙的寬度、霍爾元件的大小、次級線圈的規(guī)格和PCB板焊接所出現(xiàn)的缺陷對閉環(huán)霍爾電流傳感器靈敏度、線性度和精度的影響。氣隙的寬度對電流傳感器的靈敏度和精度影響較大,氣隙的寬度為1.1mm時,鐵芯所聚集的磁感應(yīng)強度是最大的,漏磁是最小的,此時產(chǎn)品的靈敏度是最好的;霍爾元件的選擇對靈敏度和線性度影響很大,選擇HW302B時,由于其具有超高靈敏度、空間分辨率高,對提高整個產(chǎn)品的靈敏度和線

3、性度是非常有利的;次級線圈選用0.8×1.5mm的扁平型漆包線,能提高繞制工藝的進度和產(chǎn)品的精度。在上述研究的基礎(chǔ)上,對閉環(huán)電流傳感器進行了優(yōu)化和改進,對改進以后的產(chǎn)品的實驗測試表明結(jié)果與理論研究是一致的。
　　數(shù)值模擬研究了磁感應(yīng)強度隨著氣隙的寬度的變化情況,表明隨著氣隙寬度的增大,磁感應(yīng)強度在減小,霍爾元件感應(yīng)的信號會減弱,所發(fā)出的信號偏小會導(dǎo)致補償電流減小,從而會導(dǎo)致閉環(huán)霍爾電流傳感器精度變差。對次級線圈纏繞面積對磁感應(yīng)強度