Qu'est-ce que le capteur de courant à effet Hall ?
UN Capteur de courant à effet Hall est un appareil électronique qui mesure le courant traversant un conducteur en utilisant le phénomène de l'effet Hall. L'effet Hall est un principe physique dans lequel une différence de tension, appelée tension Hall, est produite aux bornes d'un conducteur lorsqu'il est exposé à un champ magnétique perpendiculaire à la direction du flux de courant. Les capteurs de courant à effet Hall utilisent ce phénomène pour mesurer avec précision l'ampleur du courant circulant dans un conducteur sans nécessiter de contact électrique direct.
Qu’est-ce que l’effet Hall ?
Quand l’effet Hall a-t-il été découvert et comment fonctionne-t-il ?
L'effet Hall a été découvert par le physicien américain Hall en 1879. Lorsqu'un courant traverse un conducteur dans un champ magnétique, une différence de potentiel perpendiculaire à la direction du courant et à la direction du champ magnétique va être générée dans le conducteur. Et l'amplitude de la différence de potentiel est proportionnelle à la composante verticale de l'induction magnétique et à l'amplitude du courant. Dans les semi-conducteurs, l’effet Hall est encore plus prononcé.
L'effet Hall est essentiellement la déviation de particules chargées en mouvement dans un champ magnétique provoqué par la force de Lorentz. Lorsque des particules chargées (électrons ou trous) sont confinées dans un matériau solide, cette déviation conduit à l'accumulation de charges positives et négatives dans la direction perpendiculaire au courant et au champ magnétique, formant ainsi un champ électrique transversal supplémentaire, c'est-à-dire le champ de Hall. champ électrique EH.
Le courant IS traverse l'élément Hall de type N ou P, la direction du champ magnétique B est perpendiculaire à la direction du courant IS et la direction du champ magnétique va de l'intérieur vers l'extérieur. Pour les semi-conducteurs de type N et les semi-conducteurs de type P, les directions générées sont celles indiquées dans le Hall à gauche et à droite. Champ électrique EH (selon cela, les propriétés de l'élément Hall peuvent être jugées – type N ou type P).
La différence de potentiel de Hall EH empêche les porteurs de continuer à se déplacer sur le côté. Lorsque la force du champ électrique transversal FE et la force de Lorentz FB subies par les porteurs sont égales, l'accumulation de charges des deux côtés de l'élément de Hall atteint un équilibre dynamique.
parce que:
FE=eEH, FB=evB,
donc:
eEH=eVB (1)
Supposons que la largeur de l'échantillon soit b, l'épaisseur soit d et la concentration en porteurs soit n, alors :
IS=nevbd (2)
A partir des formules (1) et (2), on peut obtenir :
Différence de potentiel de Hall UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne est le coefficient de Hall du matériau, qui est un paramètre important reflétant la force de l'effet Hall du matériau.
Pour un élément de Hall fixe, l'épaisseur d est fixe, et KH est le coefficient de Hall de l'élément de Hall, que l'on peut obtenir :
UH=KHISB (3)
Autrement dit : la différence de potentiel Hall UH est proportionnelle au courant IS et à l'induction magnétique B.
Applications de l'effet Hall
Grâce à l'effet Hall, des capteurs de commutation et des capteurs linéaires peuvent être réalisés. Les capteurs Hall de type interrupteur sont largement utilisés dans la mesure de position, de déplacement et de vitesse, et les capteurs Hall linéaires sont largement utilisés dans la mesure du champ magnétique, du courant et de la tension.
Ces dernières années, il existe une demande croissante pour la mesure de l'électricité à fréquence variable avec des caractéristiques de fréquence non industrielle et non sinusoïdales. En raison de la plage d'applications de fréquence étroite des transformateurs électromagnétiques, en comparaison, les bandes de fréquences applicables des capteurs de tension et de courant Hall sont larges et peuvent être utilisées pour la mesure CC, ses perspectives de marché sont larges.
Cependant, pour une mesure précise de la puissance à fréquence variable dans un environnement électromagnétique complexe, en raison de la sensibilité du capteur Hall au champ magnétique, une attention particulière doit être accordée à l'application. De plus, étant donné que les capteurs de tension et de courant Hall sont principalement utilisés pour mesurer la tension et le courant à des fins de contrôle, les fabricants ne fournissent généralement pas d'indicateurs de différence d'angle qui sont essentiels à la mesure de puissance. Pour les occasions nécessitant une mesure précise de la puissance, utilisez-les avec prudence.
La Station nationale de métrologie des instruments de mesure de puissance de conversion de fréquence a effectué des contrôles ponctuels sur certains types courants de capteurs de tension et de courant Hall. À 50 Hz, l'indice de différence d'angle est compris entre 20′ et 240′, contre 10′ pour le transformateur électromagnétique de niveau 0,2. En d’autres termes, l’indice de différence angulaire est médiocre et, dans les cas de faible facteur de puissance, il a une grande influence sur la précision de la mesure de puissance.
Comment fonctionnent et types les capteurs de courant à effet Hall
Résumé des capteurs de courant à effet Hall
Les capteurs de courant Hall comprennent des types en boucle ouverte et en boucle fermée. La plupart des capteurs de courant Hall de haute précision sont en boucle fermée. Le capteur de courant Hall en boucle fermée est basé sur le principe Hall de la balance magnétique, c'est-à-dire le principe en boucle fermée. Lorsque le courant primaire IP génère, le flux magnétique est concentré dans le circuit magnétique à travers le noyau magnétique de haute qualité, l'élément Hall est fixé dans l'entrefer pour détecter le flux magnétique, et le courant de compensation inverse est émis à travers le multi-tours. bobine enroulée sur le noyau magnétique, qui est utilisée pour compenser la génération d'IP du côté primaire. Le flux magnétique, de sorte que le flux magnétique dans le circuit magnétique soit toujours maintenu à zéro. Après avoir été traitée par un circuit spécial, la borne de sortie du capteur peut émettre un changement de courant qui reflète avec précision le courant du côté primaire.
Comment fonctionnent les capteurs de courant à effet Hall
Capteurs de courant à effet Hall en boucle ouverte
Lorsque le courant primaire IP circule dans un long fil, un champ magnétique est généré autour du fil. L'ampleur de ce champ magnétique est proportionnelle au courant circulant dans le fil. Le champ magnétique généré se rassemble dans l’anneau magnétique et traverse l’entrefer de l’anneau magnétique. L'élément Hall mesure et amplifie la sortie, et sa tension de sortie VS reflète avec précision le courant primaire IP. La sortie nominale générale est calibrée à 4 V.
Capteurs de courant à effet Hall à balance magnétique (boucle fermée)
Lorsque le courant primaire IP circule dans un long fil, un champ magnétique est généré autour du fil. L'ampleur de ce champ magnétique est proportionnelle au courant circulant dans le fil. Le champ magnétique généré se rassemble dans l’anneau magnétique et traverse l’entrefer de l’anneau magnétique. L'élément Hall mesure et amplifie la sortie, et sa tension de sortie VS reflète avec précision le courant primaire IP. La sortie nominale générale est calibrée à 4 V.
The magnetic balance current sensor is also called a compensation sensor, that is, the magnetic field generated by the primary current Ip at the magnetic gathering ring is compensated by the magnetic field generated by a secondary coil current, and the compensation current Is accurately reflects the primary current Ip, thus Make the Hall device in the working state of detecting zero magnetic flux.
Le processus de travail spécifique est le suivant : lorsqu'un courant traverse le circuit principal, le champ magnétique généré sur le fil est collecté par l'anneau magnétique et induit vers le dispositif Hall, et la sortie du signal généré est utilisée pour piloter le tube de puissance et le rendre conduite, obtenant ainsi une compensation Courant Est. Ce courant traverse l'enroulement multitours pour générer un champ magnétique exactement opposé au champ magnétique généré par le courant mesuré, compensant ainsi le champ magnétique d'origine et réduisant progressivement la sortie du dispositif Hall. Lorsque le champ magnétique généré en multipliant Ip et le nombre de tours est égal, Is n'augmentera plus. A cette époque, le dispositif Hall joue le rôle d'indiquer un flux magnétique nul. A ce moment, Ip peut être testé par Is. Lorsque Ip change, l'équilibre est détruit et le dispositif Hall a une sortie de signal, c'est-à-dire que le processus ci-dessus est répété pour atteindre à nouveau l'équilibre. Tout changement dans le courant mesuré perturbera cet équilibre. Une fois que le champ magnétique est déséquilibré, l’appareil Hall dispose d’une sortie de signal. Une fois la puissance amplifiée, un courant correspondant circule immédiatement dans l'enroulement secondaire pour compenser le champ magnétique déséquilibré. Du déséquilibre du champ magnétique à la balance, le temps requis est théoriquement inférieur à 1 μs, ce qui est un processus d'équilibre dynamique. Par conséquent, d’un point de vue macro, les ampères-tours du courant de compensation secondaire sont égaux aux ampères-tours du courant primaire mesuré à tout moment.
La principale différence entre le capteur de courant Hall en boucle fermée et le capteur de courant Hall en boucle ouverte
A. Différence de bande passante
Au microscope, le champ magnétique au niveau de l'entrefer change toujours près de zéro. Comme le champ magnétique change très peu, le changement de fréquence peut être plus rapide. Par conséquent, le capteur de courant Hall en boucle fermée a un temps de réponse rapide. La bande passante réelle du capteur de courant Hall en boucle fermée peut généralement atteindre plus de 100 kHz. La bande passante du capteur de courant Hall en boucle ouverte est généralement étroite, par exemple : la bande passante du capteur de courant Hall en boucle ouverte commun est d'environ 3 kHz.
B. Différence de précision
La sortie du côté secondaire du capteur de courant Hall en boucle ouverte est proportionnelle à l'intensité de l'induction magnétique au niveau de l'entrefer du noyau magnétique, et le noyau magnétique est constitué de matériaux à haute perméabilité magnétique. Les effets non linéaires et d'hystérésis sont des caractéristiques inhérentes à tous les matériaux à haute perméabilité magnétique. Par conséquent, le capteur de courant Hall en boucle ouverte a généralement un mauvais angle de linéarité et la sortie du côté secondaire sera différente lorsque le signal du côté primaire monte et descend. La précision du capteur de courant Hall en boucle ouverte est généralement pire que celle du 1%. Étant donné que le capteur de courant Hall en boucle fermée fonctionne dans un état de flux nul, l'effet de non-linéarité et d'hystérésis du noyau magnétique n'affectera pas la sortie, et une meilleure linéarité et une plus grande précision peuvent être obtenues. La précision du capteur de courant Hall en boucle fermée peut généralement atteindre 0,2%.
Paramètres techniques principaux du capteur de courant à effet Hall
Tension d'alimentation VA du capteur de courant Hall
La tension d'alimentation du capteur VA fait référence à la tension d'alimentation du capteur de courant, qui doit être comprise dans la plage spécifiée par le capteur. Au-delà de cette plage, le capteur ne peut pas fonctionner normalement ou la fiabilité est réduite. De plus, la tension d'alimentation VA du capteur est divisée en tension d'alimentation positive VA+ et tension d'alimentation négative VA-. Il est à noter que pour les capteurs à alimentation monophasée, sa tension d'alimentation VAmin est le double de celle de l'alimentation biphasée VAmin, sa plage de mesure doit donc être supérieure à celle des capteurs bi-alimentation.
Plage de mesure Ipmax
Il fait référence à la valeur de courant maximale qui peut être mesurée par le capteur de courant, et la plage de mesure est généralement supérieure à la valeur nominale standard IPN.
Valeur nominale standard IPN et courant de sortie nominal ISN
IPN fait référence à la valeur nominale standard que le capteur de courant peut tester, exprimée en valeur efficace (Arms), et la taille de l'IPN est liée au modèle du produit capteur. ISN fait référence au courant de sortie nominal du capteur de courant, généralement 10 ~ 400 mA, bien sûr, il peut varier selon certains modèles. Si le courant de sortie traverse la résistance de mesure R, un signal de sortie de tension de plusieurs volts proportionnel au courant primaire peut être obtenu.
ISO actuel de décalage
Le courant de décalage est également appelé courant résiduel ou courant résiduel, qui est principalement causé par l'état de fonctionnement instable des éléments Hall ou des amplificateurs opérationnels dans les circuits électroniques. Lorsque le capteur de courant est produit, à 25°C et IP=0, le courant de décalage a été ajusté au minimum, mais le capteur générera une certaine quantité de courant de décalage lorsqu'il quittera la ligne de production.
Linéarité
La linéarité détermine le degré auquel le signal de sortie du capteur (courant côté secondaire I0) est proportionnel au signal d'entrée (courant côté primaire I) dans la plage de mesure.
dérive de température
Le courant de décalage ISO est calculé à 25°C. Lorsque la température ambiante autour de l'électrode Hall change, l'ISO change. Par conséquent, il est important de prendre en compte la variation maximale du courant de décalage ISO, où IOT fait référence à la valeur de dérive de température dans le tableau des performances actuelles du capteur.
Capacité de surcharge
La capacité de surcharge du capteur de courant signifie que lorsqu'une surcharge de courant se produit, le courant primaire augmentera toujours en dehors de la plage de mesure, et la durée du courant de surcharge peut être très courte et la valeur de surcharge peut dépasser la valeur admissible du capteur. . Généralement, cela ne peut pas être mesuré, mais cela n’endommagera pas le capteur.
précision
La précision des capteurs à effet Hall dépend du courant nominal standard IPN. À +25°C, la précision de mesure du capteur a une certaine influence sur le courant primaire, et l'influence du courant de décalage, de la linéarité et de la dérive de température doit également être prise en compte lors de l'évaluation de la précision du capteur.
Applications des capteurs de courant à effet Hall
Ces dernières années, un grand nombre de transistors, redresseurs et thyristors de haute puissance ont été utilisés dans les systèmes d'automatisation, et les circuits de régulation de vitesse de conversion de fréquence alternative et de modulation de largeur d'impulsion ont été largement utilisés, de sorte que le circuit n'est plus seulement le traditionnel 50 -onde sinusoïdale de cycle, et différents types d'ondes sinusoïdales sont apparus. forme d'onde. Pour ce type de circuit, la méthode de mesure traditionnelle ne peut pas refléter sa forme d'onde réelle, et les composants de détection de courant et de tension ne sont pas adaptés à la détection et à la détection de formes d'onde de courant moyenne-haute fréquence et di/dt élevé.
Capteurs à effet Hall capables de mesurer le courant et la tension de formes d'onde arbitraires. La borne de sortie peut véritablement refléter les paramètres de forme d'onde du courant ou de la tension de la borne d'entrée. Visant l'inconvénient courant de la dérive de température importante dans les capteurs à effet Hall, un circuit de compensation est utilisé pour le contrôle, ce qui réduit efficacement l'influence de la température sur la précision des mesures et garantit une mesure précise ; il présente les caractéristiques d'une haute précision, d'une installation pratique et d'un prix bas.
Les capteurs à effet Hall sont largement utilisés dans les dispositifs de contrôle de vitesse de conversion de fréquence, les dispositifs onduleurs, les alimentations UPS, les alimentations de communication, les machines à souder électriques, les locomotives électriques, les sous-stations, les machines-outils CNC, le placage électrolytique, la surveillance par micro-ordinateur, la surveillance du réseau électrique et d'autres installations qui besoin d'isoler et de détecter le courant et la tension.
Les capteurs de courant Hall, en particulier les capteurs de courant Hall en boucle fermée, ont été largement utilisés dans le domaine de la mesure et du contrôle industriels en raison de leurs caractéristiques de large bande de fréquences, AC et DC, et de leur difficulté à saturation magnétique. Cependant, les capteurs de courant Hall présentent également certains inconvénients :
1. Comparé au transformateur de courant électromagnétique, son courant secondaire est faible et sa capacité anti-interférence est relativement faible ;
2. Sensible à l'influence du champ magnétique environnemental, réduisant la précision de la mesure ;
3. Généralement, l'indice de différence angulaire n'est pas fourni et lorsqu'il est utilisé pour la mesure de puissance, la source de l'erreur du système ne peut pas être retracée.
Il est généralement recommandé d'utiliser des capteurs de courant Hall à des fins de contrôle n'impliquant pas de mesure de puissance ou n'exigeant pas une grande précision ; pour la mesure de puissance ou d'énergie des circuits sinusoïdaux à fréquence industrielle, des transformateurs de courant électromagnétiques sont recommandés.
Applications des capteurs de courant Hall - Comparaison avec d'autres composants de détection
Dans le passé, les composants couramment utilisés pour détecter le courant étaient les shunts et les transformateurs de courant.
Le plus gros problème lié à l’utilisation de shunts est qu’il n’y a pas d’isolation galvanique entre l’entrée et la sortie. De plus, lorsqu'on utilise un shunt pour détecter une haute fréquence ou un courant important, il est inévitablement inductif, de sorte que la connexion du shunt affecte non seulement la forme d'onde du courant mesuré, mais ne peut pas non plus transmettre véritablement des formes d'onde non sinusoïdales.
Le transformateur de courant a une grande précision sous la fréquence de travail spécifiée, mais la plage de fréquences à laquelle il peut s'adapter est très étroite, en particulier il ne peut pas transmettre de courant continu. De plus, il y a un courant d'excitation lorsque le transformateur de courant fonctionne, c'est donc un élément inductif, et présente les mêmes inconvénients que le shunt.
Application du capteur de courant Hall - questions nécessitant une attention particulière
Comme les capteurs de courant conventionnels, les capteurs de courant Hall généraux ont quatre broches, positive (+), négative (-), borne de mesure (M) et masse (0), mais les capteurs de courant filaires n'ont pas ces quatre broches. , mais il y a trois fils rouge, noir, jaune et vert, qui correspondent respectivement au pôle positif, au pôle négatif, à la borne de mesure et à la masse. Dans le même temps, la plupart des capteurs comportent un trou intérieur et le fil doit passer par le trou intérieur lors de la mesure du courant primaire. La taille de l'ouverture a une relation inévitable avec le modèle du produit et la taille du courant mesuré.
Quel que soit le type de capteur de courant, le câblage des broches doit être connecté selon les conditions notées dans le manuel lors de l'installation.
1) Lors de la mesure du courant alternatif, il est obligatoire d'utiliser une alimentation bipolaire. C'est-à-dire que le pôle positif (+) du capteur est connecté à la borne « +VA » de l'alimentation et le pôle négatif est connecté à la borne « -VA » de l'alimentation. Cette connexion est appelée alimentation bipolaire. Dans le même temps, la borne de mesure (M) est connectée à la borne « 0 V » de l’alimentation via une résistance (type flux magnétique nul à un seul doigt).
2) Lors de la mesure du courant continu, une alimentation unipolaire ou monophasée peut être utilisée, c'est-à-dire que le pôle positif ou le pôle négatif est court-circuité avec la borne « 0 V », de sorte qu'une seule électrode soit connectée.
De plus, l'utilisation, le modèle, la gamme et l'environnement d'installation du produit doivent être pleinement pris en compte lors de l'installation. Par exemple, le capteur doit être installé dans un endroit propice à la dissipation thermique.
En plus d'installer le câblage, l'étalonnage et l'étalonnage instantanés et de prêter attention à l'environnement de travail du capteur, vous devez également faire attention aux éléments suivants pour garantir la précision du test :
1) Le fil primaire doit être placé au centre du trou intérieur du capteur et ne doit pas être polarisé autant que possible ;
2) Remplissez le plus complètement possible le trou intérieur du capteur avec le fil primaire, sans laisser d'espace ;
3) Le courant à mesurer doit être proche de la valeur nominale standard IPN du capteur et la différence ne doit pas être trop grande. Si les conditions sont limitées, il n'y a qu'un seul capteur avec une valeur nominale élevée à portée de main et la valeur actuelle à mesurer est bien inférieure à la valeur nominale. Afin d'améliorer la précision de la mesure, le fil primaire peut être enroulé plusieurs fois pour le rendre proche de la valeur nominale. Par exemple, lorsqu'un capteur d'une valeur nominale de 100 A est utilisé pour mesurer un courant de 10 A, afin d'améliorer la précision, le fil primaire peut être enroulé dix fois autour du centre du trou intérieur du capteur (en général, NP=1 ; dans un cercle dans le trou intérieur, NP= 2 ;…;Neuf cercles, NP=10, puis NP×10A=100A est égal à la valeur nominale du capteur, ce qui peut améliorer la précision).
Le capteur de courant Hall subira-t-il une saturation magnétique ?
qu'est-ce que le phénomène de saturation magnétique ?
Une substance ferromagnétique ou ferrimagnétique est dans un état où la polarisation magnétique ou l'aimantation n'augmente pas de manière significative avec l'augmentation de l'intensité du champ magnétique.
En raison de la limitation de la structure physique du matériau magnétique perméable, le flux magnétique qui passe ne peut pas augmenter infiniment. Peu importe que vous augmentiez le courant ou le nombre de tours, le flux magnétique traversant un certain volume de matériau magnétique perméable n'augmentera plus jusqu'à une certaine quantité et la saturation magnétique sera atteinte. .
Supposons qu'il y ait un électro-aimant, lorsqu'un courant unitaire est appliqué, l'intensité du champ magnétique généré est de 1, lorsque le courant augmente à 2, l'intensité du champ magnétique augmente à 2,3, lorsque le courant est de 5, l'intensité du champ magnétique est de 7, mais le courant atteint 6. Lorsque l'intensité du champ magnétique est toujours de 7, si le courant augmente encore, l'intensité du champ magnétique est de 7 et n'augmente plus. A cette époque, on dit que l'électro-aimant a une saturation magnétique.
Risques de saturation magnétique
L'intérieur du capteur de courant Hall comprend des matériaux à haute perméabilité magnétique. Une fois que les matériaux à haute perméabilité magnétique sont saturés magnétiquement, le courant secondaire (ou la tension) du capteur ne changera plus en fonction de la variation du courant primaire, ce qui entraînera des erreurs de mesure ou des défaillances de protection du circuit secondaire. Une saturation magnétique temporaire peut également provoquer un échauffement excessif du matériau conducteur magnétique et endommager l'isolation entre le circuit primaire et le circuit secondaire du capteur de courant Hall, mettant en danger l'équipement et la sécurité personnelle.
Problème de saturation magnétique du capteur de courant Hall
De nombreux fabricants de capteurs de courant Hall vantent également l’absence de saturation magnétique comme un avantage important des capteurs de courant Hall dans leurs matériaux techniques. L'absence de saturation magnétique du capteur de courant Hall est presque l'un des principaux avantages du capteur de courant Hall largement reconnu depuis son application.
Est-ce la vérité ?
En fait, le capteur de courant Hall contient un noyau magnétique non linéaire, qui détermine déjà que le capteur de courant Hall sera saturé magnétiquement dans certaines circonstances !
Problème de saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle ouverte
La figure ci-dessous est un diagramme schématique de la courbe de magnétisation typique de tous les matériaux à haute perméabilité magnétique :
Sur la figure, Oa' est le segment non linéaire initial, a'a" est le segment linéaire et a"a est la région de saturation. Comme nous le savons tous, afin d'obtenir de meilleurs résultats de mesure, qu'il s'agisse d'un capteur de courant Hall en boucle ouverte ou d'un transformateur électromagnétique, une section présentant une meilleure linéarité dans la courbe d'aimantation sera utilisée comme plage de travail. En d’autres termes, tant que l’induction magnétique dépasse une certaine plage dans la région linéaire, une saturation magnétique se produira.
Par rapport au transformateur électromagnétique, il n'y a qu'une seule raison à la saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle ouverte, c'est-à-dire que le courant primaire est suffisamment important.
Cela ne provoquera pas de saturation magnétique en raison de la faible fréquence du courant, ce qui constitue l'avantage du capteur de courant Hall ainsi que la caractéristique de saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle ouverte.
En revanche, le transformateur électromagnétique présente également un avantage, c'est-à-dire que la charge secondaire est suffisamment petite, même s'il y a beaucoup de surcharge, la saturation magnétique ne se produira pas.
Problème de saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle fermée
Le problème de saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle ouverte est relativement simple. En revanche, le problème de saturation magnétique du capteur de courant Hall en boucle fermée semble incompréhensible, car le flux magnétique dans le noyau magnétique est nul lorsque le capteur de courant Hall en boucle fermée fonctionne normalement. , sous flux magnétique nul, il ne sera naturellement pas saturé.
Mais cela ne sera possible que dans des conditions normales de travail !
En fait, même si le problème de saturation magnétique du transformateur de courant électromagnétique ou du capteur de courant Hall en boucle ouverte se produit dans des conditions de travail anormales telles qu'une surcharge, une basse fréquence et une charge importante, il ne se produira pas dans des conditions de travail normales. Saturation magnétique !
Il ressort du principe de fonctionnement du capteur de courant Hall en boucle fermée qu'un flux magnétique nul est établi en partant du principe que le champ magnétique généré par l'enroulement de compensation côté secondaire peut compenser le champ magnétique généré par le conducteur côté primaire. Alors, le capteur de courant Hall en boucle fermée peut-il maintenir ce flux nul en toutes circonstances ?
Évidemment pas!
A. Lorsque le capteur n'est pas alimenté, l'enroulement de compensation côté secondaire ne génère pas de courant. À l'heure actuelle, le capteur de courant Hall en boucle fermée est équivalent à un capteur de courant Hall en boucle ouverte. Tant que le courant primaire est suffisamment important, une saturation magnétique se produira.
B. Alimentation normale, mais le courant primaire est trop important. En effet, le courant que l'enroulement de compensation secondaire peut générer est après tout limité. Lorsque le champ magnétique généré par le courant primaire est supérieur au champ magnétique maximum que l'enroulement de compensation secondaire peut générer, l'équilibre magnétique est rompu et un champ magnétique traverse le noyau magnétique. Lorsque le courant continue d’augmenter, le champ magnétique dans le noyau magnétique augmente également. Lorsque le courant primaire est suffisamment important, le capteur de courant Hall en boucle fermée entre dans un état de saturation magnétique !
Par rapport aux transformateurs de courant électromagnétiques et aux capteurs de courant Hall en boucle ouverte, la saturation magnétique des capteurs de courant Hall en boucle fermée est moins susceptible de se produire, mais cela ne signifie pas qu'elle ne se produira pas. Une mauvaise utilisation ou une surcharge à long terme peuvent également provoquer une saturation magnétique.
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