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霍爾效應 - 電流傳感器技術
開環電流傳感器（O/L）
開環電流傳感器使用最簡單的霍爾效應，可提供體積小、重量輕、性價比最優的電流測量解決方案，同時功耗也非常低。
特點
- 封裝尺寸小
- 測量范圍寬
- 重量輕
- 功耗低
- 無插入損耗
運行原理
原邊電流 IP 產生的磁通集中在磁芯中，并通過霍爾元件在氣隙中進行檢測。
霍爾裝置的輸出經過處理后，在傳感器輸出端可精確地反映原邊電流變化。
開環電流傳感器的優勢和局限性
開環傳感器可測量直流、交流和復雜電流波形，同時提供電氣隔離。如前所述，開環電流傳感器具有成本低、體積小、重量輕和功耗低等優點。在測量大電流（大于 300 A）時，它們的優勢尤為明顯。與大多數磁性材料測量技術一樣，插入損耗非常低。雖然可能會導致磁芯磁化，產生偏移（稱為剩磁或磁偏移），但初級電流過載很容易處理。
與其他技術相比，開環傳感器的局限性在于中等帶寬和響應時間，溫漂較大，以及對功率帶寬的限制。
在許多應用中，開環傳感器的優勢大于局限性，因此建議采用開環解決方案。
開環電流傳感器的典型應用
開環電流傳感器可用于多種應用中，作為控制回路（例如電流、扭矩、力、速度或位置）的關鍵元件，或者驅動電流顯示。
典型應用包括
- 變頻器和三相驅動器
- 功率因數校正轉換器
- 電焊設備
- 電源和不間斷電源 (UPS)
- 電動汽車電機控制
- 汽車電池管理系統 (BMS)
- 電力牽引系統
- 軌旁斷路器和整流器保護
- 能源管理系統
閉環電流傳感器 (C/L)
與開環傳感器相比，霍爾閉環傳感器（也稱為霍爾效應 "補償 "或 "零磁通 "傳感器）具有一個補償電路，可顯著提高性能。
特點
- 頻率范圍廣
- 總體精度高
- 響應時間快
- 溫度漂移小
- 優秀的線性度
- 無插入損耗
閉環 C/L 運行原理
原邊電流 IP 產生的磁場與副邊線圈電流產生的互補磁場相平衡。
霍爾裝置與輔助電路產生副邊補償電流，精確地反映原邊電流變化。
閉環電流傳感器的優勢和局限性
閉環電流傳感器可測量直流、交流和復雜電流波形，同時確保電氣隔離。這種技術的主要優點包括：精度和線性度非常好、溫漂小、帶寬寬、響應時間快。另一個優點是輸出電流信號易于擴展，非常適合高噪聲環境。同時，閉環傳感器還提供電壓輸出。與開環電流傳感器和大多數磁性材料測量技術一樣，閉環電流傳感器的插入損耗非常低。
另一方面，閉環技術也有其局限性，如副邊電流損耗大（必須提供補償和偏置電流）、尺寸較大（在大電流傳感器上更為明顯）、結構比簡單的開環設計更為昂貴，以及輸出和副邊線圈電阻上的內部壓降導致輸出電壓有限。
同樣，C/L 電流傳感器的優勢往往大于局限性，尤其精度和響應速度優于其他替代方案。應用需求將有助于確定最佳解決方案。
閉環電流傳感器的典型應用
閉環傳感器非常適合高精度、寬帶寬和快速響應時間的應用。它們通常用作控制回路關鍵元件的電流、扭矩、力、速度和/或位置控制，也可用于保護半導體器件。
典型應用與開環傳感器相同。但在這種情況下，可以期待更高的性能結果：
- 變頻器和三相驅動器
- 功率因數校正變流器
- 電焊設備
- 電源和不間斷電源 (UPS)
- 電動汽車電機控制
- 汽車電池管理系統 (BMS)
- 電力牽引系統
- 軌旁斷路器和整流器保護
- 能源管理系統
霍爾效應 - 電壓傳感器技術
閉環電壓傳感器（C/L）
使用相同的 LEM 霍爾效應技術，還可以測量具有電氣隔離功能的一次電壓。
這些電壓傳感器基于更靈敏、更精確的電流測量技術，如閉環霍爾效應設計。
與電流傳感器的主要區別在于增加了一個多匝數的內部原邊線圈，使傳感器能夠產生必要的安匝來測量較小的原邊電流。
特點
- 高壓檢測
- 安全隔離
- 整體精度高
- 低溫度漂移?
- 優秀的線性度
閉環 C/L 運行原理
通過串聯原邊電阻而產生的微電流會被原邊線圈驅動放大。原邊電流 IP 產生的磁場與副邊線圈電流產生的磁場相平衡。
霍爾裝置和輔助電路產生副邊補償電流，該電流可以精確反映原邊電壓。原邊電阻 (R1) 可以安裝在電壓傳感器中，也可以不安裝。
閉環電壓傳感器的優勢和局限性
閉環電壓傳感器還可以測量直流、交流和復雜的電流波形，同時確保電氣隔離。其優點和局限性與閉環電流傳感器相同。
因此，閉環電壓傳感器具有非常高的精度和線性度，低增益漂移，寬帶寬和快速響應時間，同時還能提供易于擴展的輸出電流信號，非常適合高噪聲環境。同樣，我們也受益于極低的插入損耗。
在局限性方面，副邊電源的電流消耗大，尺寸較大，與開環傳感器相比結構更加昂貴，而且輸出電壓有限。
閉環電壓傳感器的優點往往抵消了其局限性。閉環電壓傳感器的精度和響應速度使其成為更值得推薦的解決方案。
電壓回路電流傳感器的典型應用
閉環霍爾效應電壓傳感器在許多應用中都被用來檢測、監控和控制電壓。一個典型的應用是監控變頻器的輸入、輸出和直流濾波電壓，在這種應用中，精度和隔離是最重要的。
典型應用包括：