El sensor de corriente eléctrica Hall se basa en el principio de equilibrio magnético Hall. Según el principio del efecto Hall, la corriente de control se envía al extremo de corriente del elemento Hall y se aplica una intensidad de campo magnético B en la dirección normal a su plano. A continuación, se genera un potencial eléctrico VH perpendicular a la dirección de la corriente y el campo magnético (es decir, entre los terminales de salida Hall), denominado potencial Hall, cuya magnitud es proporcional al producto de la corriente de control y la intensidad del campo magnético.
El principio de los sensores de corriente eléctrica Hall
El dispositivo Hall es un tipo de dispositivo de conversión magneto-eléctrica hecho de materiales semiconductores. Si la corriente de control IC se introduce en el extremo de entrada, cuando un campo magnético B pasa a través de la superficie de detección del dispositivo, aparece un potencial Hall VH en el extremo de salida. La magnitud del potencial Hall VH es proporcional al producto de la corriente de control IC y la densidad de flujo magnético B. El sensor Hall de baja potencia se fabrica de acuerdo con el principio del efecto Hall y se aplica a la ley de Ampere, es decir, se genera un campo magnético proporcional a la corriente alrededor del conductor portador de corriente, y el dispositivo Hall se utiliza para medir este campo magnético. Por lo tanto, la medición de corriente sin contacto es posible. Al medir la magnitud del potencial Hall, la magnitud de la corriente del conductor portador de corriente se mide indirectamente. Por lo tanto, el sensor de corriente ha experimentado una conversión de aislamiento eléctrico-magnético-eléctrico.
El problema de la saturación magnética de los sensores de corriente eléctrica Hall de bucle cerrado
El problema de la saturación magnética de un sensor de corriente eléctrica Hall de lazo abierto es relativamente simple. En comparación, el problema de la saturación magnética de un sensor de corriente eléctrica Hall de lazo cerrado...Sensor de corriente Hallparece ser incomprensible, porque cuando el sensor de corriente Hall de bucle cerrado funciona normalmente, el flujo magnético en el núcleo magnético es cero. Bajo la condición de flujo magnético cero, naturalmente no habrá saturación. Sin embargo, esto solo puede ser cierto en condiciones normales de trabajo. De hecho, incluso en el caso del transformador de corriente electromagnético o el sensor de corriente Hall de bucle abierto, la saturación magnética ocurre en condiciones de trabajo anormales, como sobrecarga, baja frecuencia y carga pesada. En condiciones normales de trabajo, la saturación magnética no ocurre. Se puede ver a partir del principio de funcionamiento del sensor Hall de bucle cerrado que el flujo magnético cero se basa en el requisito previo de que el campo magnético generado por el devanado de compensación del lado secundario puede contrarrestar el campo magnético generado por el conductor primario. Entonces, ¿puede el sensor de corriente Hall de bucle cerrado mantener este flujo magnético cero bajo cualquier circunstancia? Obviamente no.
Cuando el sensor no está alimentado, el devanado de compensación en el lado secundario no genera corriente. En este momento, el sensor de corriente Hall de bucle cerrado es equivalente a un sensor de corriente Hall de bucle abierto. Mientras la corriente primaria sea lo suficientemente grande, se producirá saturación magnética. Cuando la fuente de alimentación normal está encendida, la corriente primaria es demasiado grande. Esto se debe a que la corriente que puede generar el devanado de compensación secundario es limitada. Cuando el campo magnético generado por la corriente primaria es mayor que el campo magnético máximo que el devanado de compensación secundario puede generar, se rompe el equilibrio magnético y hay un campo magnético que pasa a través del núcleo magnético. Cuando la corriente primaria continúa aumentando, el campo magnético en el núcleo magnético también aumenta. Cuando la corriente primaria es lo suficientemente grande, el sensor de corriente Hall de bucle cerrado entra en un estado de saturación.
En comparación con los transformadores de corriente electromagnéticos y los sensores de corriente Hall de lazo abierto, el fenómeno de saturación magnética en los sensores Hall de lazo cerrado es menos frecuente, pero no significa que no ocurra. El uso inadecuado o la sobrecarga prolongada también pueden causar saturación magnética.
Hora de publicación: 28 de abril de 2025