這個問題要從霍爾傳感器的工作原理說起,為了做成一個帶霍爾效應(yīng)器件的電流傳感器,需要用一個磁芯將導(dǎo)體電流周圍的磁場集中起來,同時這個磁芯中要開一個槽,用于容納實際的霍爾元件。尺寸相對較小的槽(相對于整個磁路長度而言)會形成一個接近均勻且垂直于霍爾元件平面的磁場。當(dāng)霍爾元件獲得電流能量時,將產(chǎn)生一個正比于勵磁電流和磁芯磁場的電壓。這個霍爾電壓經(jīng)放大后從電流傳感器的輸出端輸出。
由于載流導(dǎo)體和磁芯之間沒有電氣上的連接(耦合的只是磁場),傳感器實際上是與待測電路隔離的。載流導(dǎo)體可能有很高的電壓,而霍爾效應(yīng)電流傳感器的輸出可以安 全地連接到接地電路,或連接到相對載流導(dǎo)體任意電位的電路,因此提供滿足*嚴格安 全標(biāo)準的間隙與爬電值也相對比較容易。然而,這種線性傳感器也存在一些缺點。其中*不重要的缺點也許是霍爾效應(yīng)傳感器要求恒定勵磁電流這個事實。另外,處理來自霍爾效應(yīng)傳感器的信號的放大和調(diào)節(jié)電路通常要消耗顯著的能量。當(dāng)然,這個能耗也許不那么顯著,要看具體的應(yīng)用。盡管如此,用于連續(xù)測量電流的霍爾傳感器能耗也不能小至毫瓦級。
因為典型的線性傳感器輸出是按比例量測的(不僅取決于被測的磁場強度,而且取決于勵磁電流值),勵磁電流的穩(wěn)定性將極大地影響待測電流幅度以及沒有電流流動時的零偏移。一般來說,后兩者都取決于供電電壓的穩(wěn)定和溫度變化(因為影響勵磁電流和霍爾電壓本身的霍爾傳感元件電阻取決于工作溫度)。
測量勵磁電流并在輸出中考慮該因素的傳感器變種是可能的。但它要求精密的外部元件和較大的處理電路。而且霍爾電壓是待測磁場的非線性函數(shù),這進一步增加了傳感器的誤差。