电流传感器工作原理

　利用的工作特性可以制成传感器。它既可以检测直流电流，也可以检测交流电流。检测范围从几十毫安到上千安培。
　　
　　电流传感器的工作原理如下图所示。它由导磁体、霍尔传感器组成（内部有放大器）。被测电流If的导线穿过导磁体，在导磁体内产生磁场，其磁感应强度B与If及绕在导磁体上的导线匝数N有关。霍尔传感器置于导磁体中，当霍尔传感器通以控制电流时，可输出霍尔  

　式中KH为霍尔传感器常数，若Ic为确定值时，上式可写成UH-KIf

　式中K为电流传感器灵敏度（常数）。

　　电流传感器的理想输出特性如下图所示。

　　实际输出特性由于受到环境温度的影响，在零电流时输出电压不等于零，并且输出灵敏度也有一些变化(其最大值可达6%)。另外，实际特性还有一定的非线性（一般在±1%范围内）。

　　从上图可知，电流传感器不仅可检测电流的大小，并可测电流的方向。因此在电流传感器中的运算放大器需要正负供电。如采用单供电，则需加偏置电压VOFS(VOFS=1/2V)如下图所示。

　　霍尼韦尔公司CSL系列电流传感器其主要特点：可测量直流或交流电流；输出线性电压；快速反应（反应时间3μS）；输出电压与输入电流隔离；工作电流小；内部有温度补偿、保证在工作温度范围的输出电压精度；工作温度范围-25℃～+85℃。

　　该电流传感器的测量电流较大，主要应用予电动车辆（电车、电瓶车）、电焊机、电机过载保护、大功率半导体器件保护、数控机床、激光加工设备及能量管理系统等。
　　
　　采用电流传感器可以做成过流检测电路，如下图所示。它由电流传感器、电压比较器及基准电压及组成。在电流末过流时，传感器的输出电压UH小于基准电压Vref，比较器输出低；一旦电流超过阈值电流时，比较器输出高电平。该逻辑电平输入微控制器(μC)的I/O口，由μC实现控制。
　　
　　上述电流传感器的主要缺点是当测量电流很大时（数百安培或上千安培），为了不使导磁体饱和，导磁体尺寸通常较大，并且易受外界环境温度变化而影响测量精度。
　　
　　若采用伺服式电流传感器，由于工作于闭环形式，不仅尺寸小，并有良好的温度特性。