霍尔电流传感器 CSM001A的电流电压计算公式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 13:58:58
现在想用霍尔电流传感器 CSM001A把电流转化为电压,但是不知道里面的计算公式该如何计算,希望高手能帮忙,器件参数如下:
霍尔电流传感器CS050LX系列

产品信息

产品说明: 应用霍尔效应的开环电流传感器,能在电隔离条件下测量直流、交流,脉冲以及各种不规则波形的电流。
电参数: 型号 CS005LX CS010LX CS015LX CS020LX CS025LX CS030LX CS050LX
IPN 原边额定输入电流 5 10 15 20 25 30 50 A
IP 原边电流测量范围 0~±10 0~±20 0~±30 0~±40 0~±50 0~±60 0~±100 A
VSN 副边额定输出电压 4±1% V
VC 电源电压 ±12~±15(±5%) V
IC 电流消耗 VC=±15V <10 mA
Vd 绝缘电压 在原边与副边电路之间2.5 KV有效值/50Hz/1分钟
绝缘强度 ≥500MΩ at 500V DC
εL 线性度 <1 %FS
V0 零点失调电压 TA =25℃ <±30 mV
VOM 磁失调电压 IPN→0 <±20 mV
VOT 失调电压温漂 IPN=0 TA =-25~+85℃ <±1.5 mV/℃
Tr 响应时间 ≤3 μs
f 频带宽度(-3dB) DC~20 kHz
TA 工作环境温度 -25~+85 ℃
TS 贮存环境温度 -40~+100 ℃
RL 负载电阻 ≥10K Ω

霍尔传感器的磁芯使用软磁材料,原边电流产生磁场通过磁芯聚磁,在磁芯切开一个均匀的切口,磁芯气隙处磁感应强度与原边电流成正比,霍尔元件两端感应到的霍尔电压的大小与原边电流及流过霍尔元件电流的乘积成正比,霍尔电压经过放大后作为传感器的输出。其输出关系式满足:
  VOUT=K*IP*IHall
  其中K为固定的常数,其大小通常与磁芯的尺寸,材料性质,气隙开口的宽度,以及处理电路的放大倍数有关。
  对于开环电流传感器,因为其输出信号为电压,所以其功耗相对较为稳定。通常霍尔电流传感器的电流设计为采用正负电源供电,其额定输出电压一般为几伏,一般不超过10伏。输出端对负载的要求一般为大于10KΩ,所以流过负载的电流一般小于1个mA。通常开环传感器的电流消耗小于15mA。电流消耗主要是霍尔元件消耗的电流,流入霍尔元件两端的电流通常要求小于20mA,LEM的产品霍尔电流通常在10mA左右。另外在调压支路还有几mA的电流消耗。这样开环传感器的电流消耗可以维持在十几mA的水平内,通常说明书上标的都是不超过15mA。

举例说明,例如 0-20A的原边输入,0-4V的副边输出,其电流转化成电压的公式其实很简单,就是两者成线性变化的,假设输入电流是额定电流的10%(也就是2A),则,输出电压值也就等于额定输出电压值的10%,即0.4V。这个关系应该可以明白了吧。

因为匝数比是1:40,所以电流也是1/40原边电流,电压是1/40电流*Rm