Dalam artikel ini kita belajar tentang litar sensor arus tanpa sentuhan sederhana menggunakan IC sensor kesan dewan.

Mengapa Sensor Kesan Hall

Untuk mengetahui kesan-kesan semasa (Amps) peranti Hall-effect linear adalah yang terbaik dan paling tepat.

Peranti ini dapat merasakan dan mengukur arus dari beberapa amp hingga ribuan. Lebih-lebih lagi ia membolehkan pengukuran dilakukan secara luaran tanpa memerlukan hubungan fizikal dengan konduktor.

Apabila arus melalui konduktor, biasanya medan magnet ruang bebas sekitar 6.9 gauss per ampere dihasilkan.

Ini menyiratkan, untuk mendapatkan output yang sah dari peranti Hall-effect, ia perlu dikonfigurasi dalam julat bidang di atas.

Untuk konduktor dengan arus rendah ini bermaksud peranti perlu dikonfigurasikan di dalam susunan yang direka khas untuk meningkatkan jarak dan keupayaan pengesan sensor.

Walau bagaimanapun untuk konduktor yang membawa arus besar, sebarang susunan khas mungkin tidak diperlukan dan peranti Hall-effect linear dapat merasakan dan mengukur amp secara langsung dengan meletakkan dirinya di dalam toroid yang celah.

Mengira Fluks Magnetik

Ketumpatan fluks magnetik pada peranti boleh dirumuskan seperti di bawah:

B = I / 4 (pi) r, atau I = 4 (pi) rB

di mana,
B = kekuatan medan di Gauss
I = semasa di Amperes
r = jarak dari pusat konduktor ke peranti yang diposisikan dalam inci.

Mungkin diperhatikan bahawa elemen Hall-effect akan menghasilkan tindak balas yang paling optimum apabila diposisikan tegak lurus dengan medan magnet. Sebabnya, penurunan penjanaan kosinus sudut berbanding medan bersudut pada 90 darjah.

Pengukuran arus tanpa sentuhan (rendah) Menggunakan alat gegelung dan kesan Hall

Seperti yang dibincangkan di atas, apabila arus yang lebih rendah terlibat mengukurnya melalui gegelung menjadi berguna kerana gegelung membantu menumpukan kepadatan fluks dan oleh itu kepekaannya.

Menguatkan Jurang Peranti-ke-Gegelung

Dengan menguatkan jurang udara peranti-ke-gegelung 0,060 'ketumpatan fluks magnet berkesan yang dicapai menjadi:

“jenis dinding suis lampu ”

B = 6.9nI atau n = B / 6.9I

di mana n = bilangan putaran gegelung.

Sebagai contoh, untuk memvisualisasikan 400 gauss pada 12 amper, formula di atas boleh digunakan sebagai:

n = 400/83 = 5 giliran

Konduktor yang membawa magnitud arus yang lebih rendah, biasanya di bawah 1 gauss menjadi sukar dirasakan kerana adanya gangguan yang wujud yang biasanya disertai dengan peranti keadaan pepejal dan litar penguat linier.

Kebisingan jalur lebar yang dipancarkan pada output peranti biasanya 400uV RMS, menghasilkan kesalahan sekitar 32mA, yang boleh menjadi besar.

Untuk mengenal pasti dan mengukur arus rendah dengan betul, susunan yang ditunjukkan di bawah digunakan di mana konduktor melilit teras toroidal beberapa kali (n), memberikan persamaan berikut:

B = 6.9nI

di mana n ialah bilangan giliran

Kaedah ini membolehkan medan magnet arus rendah ditingkatkan dengan cukup untuk menyediakan data Hall-effect data bebas ralat untuk penukaran seterusnya dalam volt.

Pengukuran arus tanpa sentuhan (tinggi) Menggunakan alat Toroid dan Hall-effect

Dalam kes di mana arus melalui konduktor mungkin tinggi (sekitar 100 amp), alat Hall-effect boleh langsung digunakan melalui toroid-spit-section untuk mengukur besaran yang dimaksudkan.

Seperti yang dapat dilihat pada gambar di bawah, kesan Hall diletakkan di antara perpecahan atau jurang toroid semasa konduktor yang membawa arus melewati cincin toroid.

Medan magnet yang dihasilkan di sekitar konduktor tertumpu di dalam toroid dan dikesan oleh peranti Hall untuk penukaran yang diperlukan pada output.

Penukaran setara yang dibuat oleh Hall-effect dapat dibaca secara langsung dengan menghubungkan petunjuknya dengan tepat ke multimeter digital pada jarak mV DC.