霍尔电压传感器的工作原理

      利用霍尔电压传感器可以测量不同的电压，从DC到交流电有几十千赫，这就是霍尔效应。工作的方法有两种：磁平衡法和直线法。一般地，霍尔电压传感器由原始电路、聚磁环、霍尔器件、二次线圈及放大电路等组成。

     直放式电压传感器(开环式)：众所周知，当电压通过长线时，长线周围会产生磁场。该磁场的大小与通过导线的电压成正比。利用聚集铁心感应霍尔器件，实现信号输出。经过信号放大器放大后，直接输出信号，一般校准4V输出。

    磁力平衡电压传感器(闭环式)：又称补偿式电压传感器，是指由主电路在聚磁环上测量的电压所产生的磁场通过二次线圈进行补偿，而二次线圈由电压所产生的磁场所补偿，从而使霍尔器件能够在工作状态下探测零磁通。在磁芯气隙中插入霍尔电片，原电压IP产生磁线，并在磁芯气隙周围聚集，在磁芯气隙中插入霍尔电片，使磁线与磁线成比例，仅有几毫伏的感应电压。该小信号可以在后续的电子线路中转换成辅助电压IS，其关系如下：IS*NS=IP*NP。(其中，IS-副电压；IP-原压；NP-原压；NP-原压；NP/NS-通常取NP=1)

    磁力平衡电压传感器的具体工作过程如下：当一个电压通过一个主回路时，由导线产生的磁场聚集在一起，感应到霍尔装置，产生驱动相应功率管和通电所需的信号输出，从而得到补偿电压Is。由多个匝绕组产生的电压所产生的磁场与被测电压正好相反，因此，对原磁场进行补偿，使装置的输出逐渐减少。在电流密度沿电流匝数的方向变化时，电流密度不再增加，此时的霍尔电压传感器显示的是零磁通，可以通过电流密度来进行平衡。测量出的任何电压变化都会破坏平衡。

     假如磁场不平衡，霍尔电压传感器就会发出信号。在增加功率后，立即存在相应的电压通过次级线圈来补偿不平衡磁场。在理论上，从磁场不平衡到再平衡的时间不超过1微秒，这是一个动态的平衡过程。