霍爾效應原理HX感測器的核心是一個霍爾效應發生器。1879年，EdwardH.Hall發現了霍爾效應，在電流流經一片薄傳導材料(霍爾發生器)，並放在正交磁場中時
基本介紹
- 中文名：霍爾效應發生器
- 外文名：Holzer effect generator
通常測量3-20A範圍內電流的方法主要有以下兩種：採用電阻分流器的傳統測量方法，和使用電流感測器。這兩種技術均有局限性：第一種方法缺少流電隔離，第二種方法頻寬有限。此外，這兩種方法都對校準工作有相當高的要求。lem電流感測器曾經幫助有效解決了這些問題，但為了全面滿足當前對降低成本和縮小尺寸的需求，現在到了需要對產品進行重新設計的時候了。
2002年，LEM收購了一家位於日本的生產霍爾效應電流感測器企業——NANAElectronicsK.K.公司。新公司更名為NANALEMK.K.，總部位於東京町田。新的研發隊伍融合了兩家公司的專業經驗，已經重新設計了日本最暢銷的產品SY系列，並把它發展成為HX系列。
霍爾效應原理
HX感測器的核心是一個霍爾效應發生器。1879年，EdwardH.Hall發現了霍爾效應，在電流流經一片薄傳導材料(霍爾發生器)，並放在正交磁場中時，會發生這種效應。然後電磁洛倫茲力將感應電子，根據極性流到薄片邊緣。
在這兩個邊緣之間產生的霍爾電壓VH與控制電流IC和磁通量B直接成正比(圖1)。霍爾發生器由一片薄傳導材料製成，如鎵砷化物(GaAs)，這種材料在使用期間能夠實現可靠穩定的性能。在5mA的控制電流下，獲得的霍爾電壓約為1.25mV/mT。
霍爾效應開環電流測量
一次電流產生的磁場會在磁性電路的間隙中生成線性磁通量B，磁通量B會在霍爾發生器中感應成比例的霍爾電壓VH。然後這個電壓被電子電路放大，得到一個與一次電流成比例的輸出模擬信號。HX系列可以測量DC電流和AC電流，以及相控整流器、有源電源轉換器、PWM轉換器和開關式電源中複雜的電流波形。輸出電壓一直是一次電流的真映像。
抗dv/dt噪聲能力
在設計驅動器控制和開關設備時，工程師遇到的其中一個問題是整流期間快速電壓變化導致的高dv/dt噪聲。
電源半導體技術一直在不斷發展。現在，許多半導體產品大樣本中都可以看到整流速度非常高的IGBT。因此，當前通用逆電器一般會以很高的開關頻率工作，通常在20kHz以上。在這么高的頻率上工作的好處包括波形更平滑、操作更安全、效率更高。
開關設備每次開關時產生的高dv/dt值將在主電纜和感測器的電子電路之間產生電容電流。大多數模擬線性放大器對這種寄生電流很靈敏。因此，dv/dt噪聲將被疊加在輸出信號上。根據變動電壓的幅度和斜坡，初始尖峰和後來的振盪有時會非常高，以致它們會激活感測器的電流保護電路，進而使逆電器暫停運轉。LEM的經驗在HX系列設計階段幫助保證了對關鍵噪聲的完美免疫力，而又不會損害頻寬，因此HX的性能要超過其它類似的感測器(圖2和圖3)。
對階躍電流的超快速回響時間對IGBT短路保護必不可少。HX系列可以以50A/ms以上的速度，準確追蹤電流變化，對階躍電流的回響最快為3ms。
