霍爾電流傳感器在蓄電池在線監(jiān)測中的應(yīng)用

徐霜

（安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801)

    摘要：本文分析了霍爾電流傳感器的工作原理以及行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品特點(diǎn)及選型，淺談其在蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用。

    1 引言

    蓄電池作為直流系統(tǒng)的電源是系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的設(shè)備，必須對其進(jìn)行規(guī)范合理、真實(shí)有效的日常維護(hù)。蓄電池在線監(jiān)測裝置主要應(yīng)用于發(fā)電廠、供電局等電力直流系統(tǒng)��通信機(jī)房和基站、鐵路供電變電站�Ы鹑凇⒒�工、企事業(yè)單位的UPS機(jī)房等后備電源使用場合。用于監(jiān)測大容量蓄電池組的剩余電量、基本參數(shù)等，為蓄電池組的日常維護(hù)提供重要的依據(jù)、保證蓄電池組的可靠運(yùn)行。

    蓄電池在充放電時，對充放電電流大小有嚴(yán)格要求，本文詳細(xì)介紹了霍爾電流傳感器對蓄電池充放電電流監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)。

    2 工作原理

    霍爾電流傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器，具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、響應(yīng)速度快能特點(diǎn)，按原理可分為開環(huán)（直放式）和閉環(huán)（磁平衡式），基于實(shí)際應(yīng)用中開環(huán)（直放式）原理傳感器結(jié)構(gòu)相對緊湊、功耗小且成本較低，普遍采用開環(huán)（直放式）原理霍爾電流傳感器應(yīng)用于蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)。

    霍爾電流傳感器開環(huán)（直放式）原理：當(dāng)原邊電流IP流過一根長導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生磁場，磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過磁環(huán)氣隙中霍爾元件進(jìn)行測量并放大輸出，其輸出電壓Vs精確的反映原邊電流IP。一般的額定輸出標(biāo)定為5V。

    3 選型

    3.1 產(chǎn)品介紹

    霍爾電流傳感器結(jié)合了電流互感器和分流器的所有優(yōu)點(diǎn)，克服了互感器和分流器的不足（如：互感器只適用于50Hz工頻測量；分流器無法進(jìn)行隔離檢測），同時還具有響應(yīng)時間快（≤10us）、絕緣性強(qiáng)（耐壓3.5kV）、頻帶寬（≤20kHz）、體積小易于安裝等特點(diǎn)。

    在傳感器行業(yè)內(nèi)，江蘇安科瑞嚴(yán)格按照J(rèn)B/T 7490-2007《霍爾電流傳感器》規(guī)定的各項(xiàng)要求，相對于同行采用插針式接線不同，一律采用綠色可插拔端子現(xiàn)場接線方便、可靠。同時針對不同現(xiàn)場應(yīng)用設(shè)計(jì)出閉口式外形霍爾、開口式外形霍爾。一般情況下，可以根據(jù)輸入信號、外形、內(nèi)控尺寸來選擇霍爾電流傳感器。

    3.2 產(chǎn)品外形

    常見霍爾電流傳感器外形如下圖：

閉口式外形霍爾電流傳感器          開口式外形霍爾電流傳感器