开放式霍尔电流传感器的全面详细说明

1.开放式霍尔电流传感器设计

1.1结构特征

开放式霍尔电流传感器是在传统封闭式霍尔电流传感器的基础上发展起来的，结构新颖，外形美观。整体由外壳、铁芯、采样电路板和固定树脂组成。外壳材料为PC/ABS合金，具有耐高温、机械强度高、环保等特点; 铁芯采用取向冷轧硅钢片，性能稳定，机械强度高，磁导率极高; 电路板和外部布线采用绿色可插拔端子，现场布线方便可靠。

1.2工作原理

霍尔电流传感器是根据霍尔效应和电磁感应原理设计的传感器。根据原理可分为开环模式 (直接释放型) 和闭环模式 (磁平衡型)。开口霍尔电流传感器是在传统开环 (直接释放型) 霍尔传感器的基础上改进的。它不同于传统的单铁芯和单霍尔芯片设计，硬件采用双霍尔芯片并行互补差分输入。

当初级电流IP流经一根长导线时，导线周围会产生磁场。磁场的大小与流过导线的电流成正比，它也会受到温度漂移的影响，输出电压VS准确地反映了初级电流IP。一般额定输出校准为DC ± 5v或DC4-20mA。

1.3产品安装

以方孔产品为例，打开开放式霍尔电流传感器的安装螺钉，拆下传感器下体; 将开放式霍尔电流传感器上体安装到配电系统的一次母线中，关闭传感器下体，将传感器的安装螺钉和垫圈穿过上下体的固定孔，将传感器的上下体固定在一起。如果可以现场切断安装，可以根据传感器间距要求在铜牌上开两个相应的螺纹孔，通过后侧的安装固定孔将传感器固定在母线螺纹孔上，完成传感器的安装。如果现场需要持续的动力安装，则可以在外壳中嵌入匹配的橡胶垫块，并固定在铜牌之间，以确保传感器在振动条件下能够可靠地工作，整个安装过程为。

1.4开放式霍尔传感器的优点

与传统的直流电流测量方法相比，一般采用分路或变压器测量方法，开口式霍尔传感器具有以下优点:

1) 一次侧和二次侧绝缘强度高，最高可达AC12kV隔离;

2) 无插入损耗;

3) 良好的动态性能: 响应时间小于20us跟踪速度di/dt高于20A/us;

4) 安装时无需拆卸一次电缆或母线，特别适用于不允许断电的设备的重建施工。

2.开放式霍尔电流传感器

开放式霍尔电流传感器主要应用于直流配电系统的工厂改造，如发电厂直流供电系统改造、变电站直流系统改造、通信机房改造、铁路机车改造等工程。它可以将系统中原始的直流电流信号转换为标准的直流 ± 5v或4-20mA输出，起到监控和电气隔离的作用，可与多回路监控仪器或其他电气测量仪器一起使用。

2.1应用实例

从改造成本来看，如果采用传统的闭口霍尔传感器或分流方案，必须先拆卸直流母线铜排，然后安装传感器，然后重新安装母线并恢复。在整个安装过程中，至少需要两名施工人员配合施工，并且必须关闭整流线。但是，如果采用开口式霍尔传感器方案，则采用1.3所述的安装方法，只需要一个施工人员。同时，预计施工时间只需要传统方案的1/20。工厂的停电时间也可以相应减少。即使在某些场合，电力的建设和安装也不会中断。采用这一方案显然节省了时间、劳力和劳力。与传感器的购买价格相比，具有相同开口形状的开放式霍尔传感器的购买价格略高于封闭式霍尔传感器的购买价格约10%。从测试性能分析，安装时只要将传感器的上下体螺钉紧紧固定，打开的传感器和关闭的传感器的精度和稳定性基本相同。

综上所述，无论从现场施工的优势，还是从工程改造整体采购和施工的综合成本考虑，采用开放式大厅电流传感器无疑是最具成本效益的方案。

以国内知名企业的直流配电柜为例，将多路直流输入归纳为一个电流输出，每个都有保护装置 (断路器、保险丝等) 、防反转二极管等，每个电压和电流都可以监控，并且可以实现远程通信。八个开放式霍尔电流传感器用于监视直流电流。布局很漂亮。与传统的大厅相比，安装更方便，并且比分流方案更安全实用。

直流配电系统通常由高频开关电源和蓄电池组成，用于为直流系统中的控制、信号、继电保护和自动装置、事故照明等提供可靠的直流电源，对可靠性有很高的要求，其电源的稳定性和供电质量。因此，对一些长期服役的直流系统进行相应的改造显得十分迫切。而且，直流系统在改造过程中没有停电，工程改造难度大，无法解决传统的闭口霍尔电流传感器或分流器。因此，采用开口式霍尔电流传感器来解决改造工程中的直流电流测量问题。确保在改造过程中没有断电和安全运行。