霍尔电流变送器

变送器｜电流变送器｜电压变送器找物格AET系列电量变送器是一种将输入的被测电量（交流电流、交流电压、有功功率、无功功率、直流电流、直流电压、频率、有功电能、无功电能、功率因数等）转换成按线性比例输出的直流电流或电压（电能以脉冲形式输出）信号的测量仪器。所以根据被测信号的不同,变送器可大致的分为: 交流电流变送器、三组合交流电流变送器、交流电压变送器、三组合交流电压变送器、单相有功功率变送器、三相三线有功功率变送器、三相四线有功功率变送器、单相功率因数变送器、直流电流变送器、直流电压变送器、频率变送器、信号隔离变送器等。变送器采用先进的表面贴装工艺，确保长期稳定.优良的抗干扰能力和高精度特性.该产品可与A/D、PLC、二次仪表等直接配接，也可用作检测计量或控制、调节等装置中的反馈取样元件，因此可广泛应用于电力、石油、煤炭、冶金、邮电、市政、铁路等领域的电气控制、自动化控制以及调度系统。

电流变送器的分类及概述：电流变送器分直流电流变送器和交流电流变送器两种。交流电流变送器是一种能将被测交流电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器，产品广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电流、电压变送器具有单路、三路组合结构形式，其特点为：1、准确度高(典型：0.2% 最好0.05%)。 2、整个量程范围都有极高的线性度。3、集成化程度高，结构简单，优良的温度特性和长期工作稳定性，使变送器免于定期校验。 　　直流电流变送器将被测信号变换成一电压，经HCNR200/201线性光耦直接变换成一个与被测信号成极好线性关系并且完全隔离的电压，再经恒压(流)至输出。具有原理非常简单，线路设计精炼，可靠性高，安装方便等优点。

电压变送器和电流变送器都属于电子仪器仪表中的变送器种类。电压变送器它通过输入、输出、电源、通道间全隔离，用于监视超负荷的非标准压降。电流变送器直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的恒流环规范信号，连续保送到接纳安装。　　电压变送器有可以分为三相电压变送器，产品精度等级高，线性度高，采用进口元器件，集成度高，免于定期校验。　　电压变送器的技术参数：　　●输入负载：电流互感器CT:≤0.2VA　　●超负荷能力：可承受2倍额定值（连续），10倍额定值（10s）　　●精度：交流：±0.2%、±0.5%　　●响应时间：400ms　　●输出电压：0~10Vdc, 0~5Vdc　　（负载电阻=输入电压/10mAdc）　　●输出电流：0~20mAdc ,4~20mAdc　　（负载电阻=10Vdc/输出电流）　　●输出波纹：≤0.5% RO　　●工作环境温度：0~50℃/小于80%相对湿度（无冷凝状态）　　●贮存环境温湿度：-20~70℃/小于70%相对湿度（无冷凝状态）　　●耐压强度：AC2KVrms/min　　●绝缘阻抗：DC500V时大于100MΩ　　●电磁兼容性：符合GB/T18268工业设备应用要求　　（等同IEC61326-1）　　电流变送器的技术参数：　　1.精度：优于0.5% ;　　2.非线性失真：优于0.5%;　　3.额定工作电压Vcc:+24V±20% ,极限工作电压：≤35V ;　　4.电源功耗：静态4mA,动态时相等于环路电流，内部限制25mA+10%;　　5.额定输入：5A……1KA（42个规格）；　　6.穿孔穿芯圆孔直径：9、12、20、25、30mm;　　7.输出形式：两线制DC4~20mA;　　8.输出电流温漂系数：≤50ppm/℃；　　9.响应时间：≤100mS;　　10.输入/输出绝缘隔离强度：AC3000V / 1min、1mA;　　11.输出负载电阻：RLmax ≤ （Vcc-10V）/ 20mA　　注：（1）标准Vcc=24V时负载阻抗为700Ω；　　（2）RLmax=250Ω （转换1~5V的电阻）+ 两根传输线路总铜阻。　　12.输入过载保护：30倍1min;　　13.输出过流限制保护：内部限制25mA+10%;　　注：国际标准输出过流限制保护：内部限制25mA+10%;　　传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准信号时，则称为变送器。　　变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器，传感器则是将物理信号转换为电信号的器件，过去常讲物理信号，现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能：诸如控制，显示等功能的仪表。　　电压变送器与电流变送器除了在定义和技术参数有明显的不同之处，它们的显著特点上也不同，电流变送器精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰。电压变送器精度等级高、线性度高、采用进口元器件，集成度高，免于定期校验。虽然电压变送器与电流变送器的详细工作原理可能有不同。但是它的转换部分都是一个电压装换（放大）器，把一定范围的电压转换为规定的标准信号。差别只在于取得信号的方式不同。

在工业、电力、牵引等领域，电压、电流及功率的计量是非常至关重要的。对于电压的计量，低压可以用电压表直接测量，如果测量高压就需要有电压互感器变压后进行测量。那么对于电流的测量交流直流电流很小时，可以用万用表直接串入电路测量，稍大点的(0-7000A以下)电流可以用分流器测量，但是这种方法测量精度低，隔离程度低，电流超过7000A以上时分流器就无法使用了。这里介绍一下测量电流的一种设备电流传感器，电流传感器是电流的一种新型设备，该设备采用霍尔检测原理具有测量精确度高、线性好、隔离程度高、安装更换简便等优点。逐渐取代比较笨重的电流互感器。电流传感器主要有霍尔直测试和霍尔检零式两种原理其中霍尔楂零式精度高但是电路复杂有功耗成本高，霍尔直测式电路简便，成本低安装件结。在此着重介绍一下直测试电流传感器。 一、霍尔电流传感器原理 霍尔元件在聚集磁路中检测到与原边电流成比例关系的磁通量后输出霍尔电压信号，经放大电路放大后输送到仪表显示或计算机采集来直观反映电流的大小。 二、霍尔元件的电原理 当霍尔元件的垂直方向加上一个磁场B，在原件上加上控制电流I，那么霍尔元件就有一个霍尔电压Uh输出，它们的关系式为Uh=kh·I·B，其中kh为霍尔元件的灵敏度，B为磁场轻度。

0.5V　　应变桥电流变送器　　由XTR115构成应变桥电流变送器的电路如图2所示。将脚3视为公共地，由脚1给应变桥提供+2.5V的电源电压。前置放大器采用TL061型单运放（亦可采用OPA2277型双运放，仅用其中的一个运放），由+5V稳压器单独给运放供电。RI为20kΩ输入电阻，C为降噪电容，VT为外部NPN功率管，可选2N4922,TIP29C或TIP31B等型号。以2N4922为例，其主要参数为UCEO=60V,ICM=1A,PCM=30W.该电路的工作原理是当试件受力时，应变桥输出的电压信号首先经过前置放大器放大成0.8~4V的输入电压UI,再通过RI转换成40~200μA的输入电流II,最后经XTR115放大100倍后获得4~20mA的电流。　　需要指出，XTR115只能配NPN功率管，不能配MOS场效应功率管。外部功率管应满足XTR115对电压、电流的要求，使用中还须给功率管装上合适的散热器。　　保护电路的设计　　保护电路应兼有反向电压保护与正向过压保护两种功能。XTR115的保护电路如图3所示。反向电压保护电路由二极管整流桥VD1~VD4组成，可防止因将环路电源的极性接反而损坏芯片。整流二极管可选用1N4148型高速硅开关二极管，其主要参数为URM=75V,Id=150mA,trr=4ns.采用桥式保护电路之后就不用再考虑环路电源的极性，因为，无论Us的极性是否接反，它总能保证U+端接得是正电压。鉴于在任何时刻整流桥上总有两只二极管导通，因此，在计算环路电压ULOOP时须扣除两只硅二极管的正向压降（约为1.4V），由式（2）确定。　　ULOOP=Us-IORL-1.4（2）　　过压保护电路采用一只1N4753A型稳压管，其稳定电压为36V,稳定电流为7.0mA.当环路电压过高时就被钳位到36V.实验证明，即使环路电压达到65V,XTR115也不会损坏。为了改善瞬态过压保护特性，还可采用Motorola公司生产的P6KE39A型瞬态电压抑制器（其英文缩写为TVS,亦称瞬变电压抑制二极管）来代替稳压管。P6KE39A的钳位电压UB=39V,钳位时间仅为1ns,其性能远优于齐纳稳压管　　配J型热电偶的电流变送器电路http://www.dzsc.com/data/uploadfile/201210817330508.jpg图4 带冷端温度补偿的J型热电偶输入电路　　由XTR101构成带冷端温度补偿功能的J型热电偶输入电路，如图4所示。该电路可将温度信号转换成4~20mA的电流信号。Rs为满量程（SPAN）设定电阻，其电阻值由式（3）确定。　　Rs=40/（3）　　式中：ΔIo=20mA-4mA=16mA.　　例如，当UI=100mV时，由式（3）不难算出，Rs=278Ω。Rs的引线应尽量短，以减小干扰。当Rs=∝时，UImax=1V.Rp为调零电位器，在0℃下调整Rp可使Io=4mA.冷端温度补偿电路由二极管VD1,分压电阻R1和R2组成，R1及R2均采用精密金属膜电阻。　　J型热电偶在-200℃~+750℃测温范围内的平均温度系数αT=+51.70μV/℃。硅二极管正向压降的温度系数αD≈-2.1mV/℃，经过R1和R2分压后　　αD′=αD?=-2.1×=-52μV/℃≈-αT　　因为αD′与αT的大小相等而方向相反，二者又分别接到XTR101的负输入端和正输入端上，所以在室温下二者能互相抵消，从而实现了冷端温度（即环境温度）补偿，使温差热电势仅仅与被测温度有关（e=αTT），不受环境温度变化的影响。XTR101能输出两路1mA激励电流，分别接J型热电偶和电阻分压器。反向电压保护电路由VD2组成，当Us接反时VD2截止，电源不通。正常工作时VD2导通，环路电压ULOOP=Us-IORL-0.7V.　　电流变送器技术参数：　　●精度：优于0.5% ;　　●非线性失真：优于0.5%;　　●额定工作电压Vcc:+24V±20% ,极限工作电压：≤35V ;　　●电源功耗：静态4mA,动态时相等于环路电流，内部限制25mA+10%;　　●额定输入：5A……1KA（42个规格）；　　●穿孔穿芯圆孔直径：9、12、20、25、30mm;　　●输出形式：两线制DC4~20mA;　　●输出电流温漂系数：≤50ppm/℃；　　●响应时间：≤100mS;　　●输入/输出绝缘隔离强度：AC3000V / 1min、1mA;　　●输出负载电阻：RLmax ≤ （Vcc-10V）/ 20mA　　●输入过载保护：30倍1min;　　●输出过流限制保

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的器件，它能实现磁电转换，可用于检测磁场及其变化。霍尔效应虽然在1879年才被发现，但是直到20世纪50年代才出现了对其的应用，然而器件成本很高。1965年，人们开始将霍尔传感器集成进硅芯片中，从而促进了霍尔器件的应用。霍尔器件有许多优点。它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1MHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀。 霍尔传感器作为核心检测元器件，其具有使用范围的广泛性、多样化、不可替代性等特点，各个行业对于霍尔传感器的各种电性能和抗外界因等都有一定的要求，如：电力机车、坦克、机床、油田、光伏、风电等相关行业，都要求元器件要耐低温、高温、强震、高潮湿等问题。目前市场上的电流传感器，很多产品都无法解决这样的问题，致使很多客户的设备无法高效的正常运转，带来的损失无法衡量、计算。　　鉴于目前客户的一系列要求，宁波锦澄电子有限公司推出一系列镀金焊针PCB霍尔电流传感器、霍尔电压传感器，很好的解决了目前市场上众多客户的需求。本次推出的镀金焊针闭环霍尔电流传感器包括以下型号：JCE6…25-TSNP、JCE6….25TSRNP，JCE25….50-151NP、JCE25-ANP等四种；闭环霍尔电压传感器为JCE-L25P。　　JCE镀金焊针PCB霍尔电流电压传感器一经推出已经广泛的在变频器、光伏汇流箱、变频调速、伺服系统、电动汽车、变频空调、液晶电视、军工电源等众多行业、设备上批量使用。并且完全替代进口传感器，在价格、周期、服务上具有一定的市场竞争力。 但由于霍尔传感器的成本较高，因此其应用领域基本锁定在汽车等高端市场，而对于需求量较大、对成本控制非常严格的消费电子市场则受到了成本的限制。相信随着技术的进一步发展，霍尔传感器走进手柄等消费电子应用领域将是大势所趋。

美妙之处或可加速推进信息技术进步的进程 新华社北京3月15日电 （记者李江涛）由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。 该成果于北京时间3月15日凌晨在美国《科学》杂志在线发表。 据介绍，美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。而在磁性材料中不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应之所以如此重要，一方面是由于它们体现了二维电子系统在低温强磁场的极端条件下的奇妙量子行为，另一方面这些效应可能在未来电子器件中发挥特殊的作用，可用于制备低能耗的高速电子器件。 例如，如果把量子霍尔效应引入计算机芯片，将会克服电脑的发热和能量耗散问题。然而由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，因此至今为止它还没有特别大的实用价值，因为要产生所需的磁场不但价格昂贵，而且其体积庞大（衣柜大小），也不适合于个人电脑和便携式计算机。 据了解，量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，因此，这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术进步的进程。

磁饱和主要是指霍尔电流传感器 vfe.cc/NewsDetail-482.aspx　　被测电流高于传感器标称的输入范围一定程度时会饱和。　　从原理上讲，开环霍尔电流传感器只要电流大到一定程度，一定会饱和。　　闭环霍尔电流传感器只要副边电流能够跟随上，铁芯中实际磁感应强度等于零，看似不会饱和，但实际上副边电流由电子电路产生，对于固定的某个传感器而言，其电流大小也是有限度的，当一次电流过大，二次不能产生相应的电流时，磁平衡打破，一次电流继续增大，也会发生磁饱和。　　一般的宣传资料中都会讲霍尔电流传感器无饱和问题，实际上是指相对电磁式互感器而言，不容易饱和，并不是说怎样都不饱和。

我国科学家首次发现“量子反常霍尔效应”这一科研成果离诺贝尔物理奖有多近2013年04月11日 来源： 中国科技网 作者： 林莉君 李大庆 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244421_change_wtt3427_b.jpg量子反常霍尔效应的示意图，拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态，从而导致量子反常霍尔效应 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244437_change_wtt3428_b.jpg理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导 “这个研究成果是从中国实验室里，第一次发表出来了诺贝尔物理奖级别的论文，这不仅是清华大学、中科院的喜事，也是整个国家发展中喜事。”4月10日，诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁教授高度评价了我国科学家的重大发现——量子反常霍尔效应。 由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。美国《科学》杂志于3月14日在线发表这一研究成果。由于此前和量子霍尔效应有关的科研成果已经3获诺贝尔奖，学术界很多人士对这项“可能是量子霍尔效应家族最后一个重要成员”的研究给予了极高的关注和期望。那么什么是量子反常霍尔效应？对它的研究为什么引起世界各国科学家的兴趣？它的发现有什么重大意义？ 重要性 突破摩尔定律瓶颈 加速推动信息技术革命进程 在认识量子反常霍尔效应之前，让我们先来了解一下量子霍尔效应。量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。 薛其坤院士举了个简单的例子：我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上“一往无前”地前进。“这就好比一辆高级跑车，常态下是在拥挤的农贸市场上前进，而在量子霍尔效应下，则可以在‘各行其道、互不干扰’的高速路上前进。”薛其坤打了个形象的比喻。 然而，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。”薛其坤说，而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。 自1988年开始，就不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上没有取得任何进展。2006年, 美国斯坦福大学张首晟教授领导的理论组成功地预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应，并于2008年指出了在磁性掺杂的拓扑绝缘体中实现量子反常霍尔效应的新方向。2010年，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系。这个方案引起了国际学术界的广泛关注。德国、美国、日本等有多个世界一流的研究组沿着这个思路在实验上寻找量子反常霍尔效应，但一直没有取得突破。 薛其坤团队经过近4年的研究，生长测量了1000多个样品。最终，他们利用分子束外延方法，生长出了高质量的Cr掺杂（Bi，Sb）2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功观测到了量子反常霍尔效应。 “量子反常霍尔效应可在未来解决摩尔定律瓶颈问题，它发现或将带来下一次信息技术革命，我国科学家为国家争夺了这场信息革命中的战略制高点。”拓扑绝缘体领域的开创者之一、清华大学“千人计划”张首晟教授说。 创新性 让实验材料同时具备“速度、高度和灵巧度” 从美国物理学家霍尔丹于1988年提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，到我国科学家为这一预言画上完美句号，中间经过了20多年。课题组成员、中科院物理所副研究员何珂告诉记者：“量子反常霍尔效应实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。尽管多年来各国科学家提出几种不同的实现途径，但所需的材料和结构非常难以制备，因此在实验上进展缓慢。” “这就如同要求一个运动员同时具有刘翔的速度、姚明的高度和郭晶晶的灵巧度。在实际的材料中实现以上任何一点都具有相当大的难度，而要同时满足这三点对实验物理学家来讲是一个巨大的挑战。”课题组成员、清华大学王亚愚教授这样描述实验对材料要求的苛刻程度。 实验中，材料必须具有铁磁性从而存在反常霍尔效应；材料的能带结构必须具有拓扑特性从而具有导电的一维边缘态，即一维导电通道；材料的体内必须为绝缘态从而对导电没有任何贡献，只有一维边缘态参与导电。 2010年，课题组完成了对1纳米到6纳米（头发丝粗细的万分之一）厚度薄膜的生长和输运测量，得到了系统的结果，从而使得准二维超薄膜的生长测量成为可能。 2011年，课题组实现了对拓扑绝缘体能带结构的精密调控，使得其体材料成为真正的绝缘体，去除了其对输运性质的影响。 2012年初，课题组在准二维、体绝缘的拓扑绝缘体中实现了自发长程铁磁性，并利用外加栅极电压对其电子结构进行原位精密调控。 2012年10月，课题组终于发现在一定的外加栅极电压范围内，此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值h/e2—25800欧姆——世界难题得以攻克。 课题组克服薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关，一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控，最终为这一物理现象的实现画上了完美的句号。 “下一步我们主要的努力方向是全面测量材料在极低温下的电子结构和输运性质，寻找更好的材料体系，在更高的温度下实现这一效应。那时，也许我们能对其应用前景作更好的判断。”王亚愚告诉记者。 外界评说 这是凝聚态物理界一项里程碑式的工作 “实验成果出来以后，量子霍尔效应的发现者给我发了一封邮件。他写道：我深信拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应是科学王冠上的明星。”张首晟向记者展示了这封邮件。 《科学》杂志的一位审稿人说：“这项工作毫无疑问地证实了与普通量子霍尔效应不同来源的单通道边缘态的存在。我认为这是凝聚态物理学一项非常重要的成就。”另一位审稿人说：“这篇文章结束了多年来对无朗道能级的量子霍尔效应的探寻。这是一篇里程碑式的文章。” 延伸阅读 霍尔效应与反常霍尔效应 霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年发现的一个物理效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。产生的横向电压被称为霍尔电压，霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。由于洛伦兹力的大小与磁场成正比，所以霍尔电阻也与磁场成线性变化关系。 1880年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔效应与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应的相关研究已3次获得诺贝尔奖 量子霍尔效应在凝聚态物理的研究中占据着极其重要的地位。它就像一个富矿，一代又一代科学家为之着迷和献身，他们的成就也多次获得诺贝尔物理奖。 1985年，诺贝尔物理奖颁给了德国科学家冯·克利青，他于1980年发现了整数量子霍尔效应。 1998年，诺贝尔物理奖颁给了美国科学家：美籍华人物理学家崔琦以及施特默、劳弗林。前两人于1982年发现了分数量子霍尔效应，而后者则对这一效应进一步给出了理论解释。 2010年，诺贝尔物理奖颁给了英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。他们俩在2005年发现了石墨烯中的半整数量子霍尔效应。 此外，量子化自旋霍尔效应于2007年被发现，2010年获得欧洲物理奖，2012年获得美国物理学会巴克利奖。（记者 林莉君 李大庆） 《科技日报》（2013-04-11

[align=left]电流传感器是一种能检测到电流信号并能按照一定规律变换成标准电信号的器件，电流传感器的应用历史可以追溯到一百多年以前，电流传感器根据不同的应用也发展了不同类型，本文费劲小编洪荒之力，总结出目前最常用的电流传感器类型供大家参考。[/align]一、电阻分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压的原理制作而成，分流器实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供直流电流表显示，直流电流表实际为电压表，一般这个电压表量程为75mV、150mV、300mV，用电压表来测量这个电压，再将这个电压换算成电流，就完成了大电流的测量。分流器在低频率小幅值电流测量中，表现出高的精度和较快的响应速度。在工业领域中，在不涉及到测量回路与被测电流之间电隔离的场合，分流器是将电流信号转变成电压信号的首选的低成本方案。二、电流互感器原理是依据电磁感应原理的，电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变化转换成数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。三、霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种。高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式，闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理，当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。开环式霍尔传感器的工作过程是原边电流(Ip)通过一根导线时，在导线四周将会产生一个磁场，这一磁场的大小与流过导线的电流成正比，它能通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。这一信号经信号放大器放大后直接输出，霍尔器件输出的信号准确反映了原边电流的输出情况。开环和闭环都可以监测交流电，一般开环的适用于大电流监测，闭环适用于小电流监测。优点：封装尺寸小 ，测量范围广 ，重量轻，低电源损耗，无插损。四、磁通门电流传感器磁通门电流传感器是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。磁通门电流传感器具有分辨力高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。五、罗氏线圈罗氏线圈(Rogowski Coil)，全称罗哥夫斯基线圈、或罗柯夫斯基线圈，由于罗氏线圈不含铁芯，也称空心线圈。罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点，适用交流尤其是高频大电流测量。具有测量范围宽、精度高、绝缘性能好和无磁饱和现象等优点，但是它只能用来检测交流电流。六、巨磁阻电流传感器巨磁电阻传感器将四个巨磁电阻构成惠斯登电桥结构，该结构可以减少外界环境对传感器输出稳定性的影响，增加传感器灵敏度。七、光纤电流传感器光纤电流传感器以光纤为介质的新型电流传感器。这种传感器具有非常好的电磁兼容性能，特别是在复杂的电磁环境下，得到大力推广。SP变频功率传感器就是光钎传感器的一种，目前在变频测量环境下，得到广泛的应用。电流传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨风速传感器丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨流量传感器[/color][color=#333333]丨压电薄膜传感器丨微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]电流传感器https://mall.ofweek.com/category_63.html丨[/color]微型传感器[color=#333333]丨壁挂式温度变送器[/color][color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]一氧化碳传感器丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]超声波传感器丨光纤传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

我使用的是霍尔HL 5500PC这种霍尔测试仪，今天使用是在计算机界面上突然出现这样一排数字：警告EABO timeout on data 请各位大侠帮我分析一下是什么问题？谢了

五.什么是两线制电流变送器的6大全面保护功能：　　(1)、输入过载保护；　　(2)、输出过流限制保护；　　(3)、输出电流长时间短路保护；　　(4)、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护；　　(5)、工作电源过压极限保护≤35V；　　(6)、工作电源反接保护。 　　　　六.怎样辨别真假优劣的电流电压变送器?　　 生产资料市场化以后，加剧激烈的竞争，真假优劣难辨，又因变送器是边缘学科，很多工程设计人员对此较陌生，有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆（工业级的价格是民用商用级的2-3倍）有些厂家产品用几角钱的LM324和LM431就可以做出一只变送器，不信的话您打开看看，你几百元买来的是不是用的LM324和LM431，这样的变送器送您，您敢不敢用呵！　　 笔者试以常用的0.5级精度的电流电压变送器为例，从以下方法着手来辨别真假优劣。　　(1)基准要稳,４mA是对应的输入零位基准，基准不稳，谈何精度线性度，冷开机３分锺内４mA的零位漂移变化不超过4.000mA0.5%以内 (即3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V，国外IC心片多用昂贵的能隙基准，温漂系数每度变化10ppm；　　(2)内电路总计消耗电流4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化，国外IC心片采用恒流供电；　　(3)当工作电压24.000V时,满量程20.000mA时,满量程20.000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化 变化不超过20.000mA0.5%以内；　　(4)当满量程20.000mA时,负载250Ω时,满量程20.000mA的读数不会因工作电压15.000V-30.000V变化而变化 变化不超过20.000mA0.5%以内；　　(5)当原边过载时，输出电流不超过25.000mA+10%以内，否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏，另外变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏，无A/D输入箝位电路的更遭殃；　　(6)当工作电压24V接反时不得损坏变送器,必须有极性保护 　　(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器；一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管1.5KE可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5KW-3KW 　　(8)产品标示的线性度0.5％是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5％.　　 原边输入为零时输出４mＡ正负0.5%(3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V　　 原边输入10％时输出5.6mＡ正负0.5%(5.572-5.628mA)负载250欧姆上的压降为1.393-1.407V　　 原边输入25％时输出8mＡ正负0.5%(7.96-8.04mA)负载250Ω上的压降为1.990-2.010V　　 原边输入50％时输出12mＡ正负0.5%(11.94-12.06mA)负载250Ω上的压降为2.985-3.015V　　 原边输入75％时输出16mＡ正负0.5%(15.92-16.08mA)负载250Ω上的压降为3.980-4.020V　　 原边输100％时输出20mＡ正负0.5%(19.90-20.10mA)负载250Ω上的压降为4.975-5.025V　　(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25mＡ+10%(25.00-27.50mA)负载250Ω上的压降为6.250-6.875V；　　(10)感应浪涌电压超过24V时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50V指针式表头,用交流50V接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦 　　(11)有无极性保护的辨别:用指针式万用表Ω乘10K档正反测量两线输出端口,总有一次Ω阻值无限大,就有极性保护；　　(12)有无极输出电流长时间短路保护：原边输入100％时或过载大于125%-200%时，将负载250Ω短路，测量短路保护限制是否在25mＡ+10%；　　(13)工业级别和民用商用级别的辨别:工业级别工作温度范围是-25度到＋７０度，温漂系数是每度变化１００ppm,即温度每度变化１度,精度变化为万分之一；民用商用级别工作温度范围是０度（或-10度）到＋７０度（或+50度）,温漂系数是每度变化25０ppm,即温度每度变化１度,精度变化为万分之二点五；电流电压变送器的温漂系数可以用恒温箱或高低温箱来试验验证较繁琐。　　上述13种方法同样可用与其它变送器真假优劣的辨别。有关更多变送器及信号隔离器的技术文章请登陆好仪表网(www.haoyibiao.com)论坛

国外企业对我公司电镀厂进行审核时提出，霍尔槽如何校准，即其准确性如何保证的要求，不知道有没有同志遇到相同的问题，如果有请帮忙解决一下，谢谢

一．什么是两线制电流变送器?　　 什么是两线制?两线制有什么优点?　　 两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根线既是电源线，又是信号线。两线制与三线制(一根正电源线，两根信号线,其中一根共GND) 和四线制(两根正负电源线，两根信号线,其中一根GND)相比，两线制的优点是：　　1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用；　　2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。　　3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远； 　　　　4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等而造成精度的差异，实现分散采集， 分散式采集的好处就是：分散采集，集中控制....　　5、将4mA用于零电平，使判断开路与短路或传感器损坏0mA状态十分方便。　6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。　　 三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代，从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑，电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上，而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里，两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣，强电信号会产生各种电磁干扰，雷电感应会产生强浪涌脉冲，在这种情况下，单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。　　 两线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。我们以DH4-20变送模块为核心设计了小型、价廉的穿孔型两线制电流变送器。它具有低失调电压(＜30μV)、低电压漂移(＜0.7μV/C°)、超低非线性度(＜0.01%)的特点。它把现场设备动力线的电流隔离转换成4～20mA的按线性比例变化的标准电流信号输出，然后通过一对双绞线送到监测系统的输入接口上，双绞线同时也将位于监测系统的24V工作电源送到电流变送器中。测量信号和电源在双绞线上同时传送，既省去了昂贵的传输电缆，而且信号是以电流的形式传输，抗干扰能力得到极大的加强。 　　　　二.电流变送器的4-20mA输出如何转换?　　 两线制电流变送器的输出为4～20 mA，通过250 Ω的精密电阻转换成1～5V或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法，如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用，因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性。系统的输入模块采用压频转换器件LM２31将模拟电压信号转换成频率信号，用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。　　 同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源，模拟地与数字地相互分开，这样可提高系统工作的安全性。利用压频转换器件LM231也有一定的抗高频干扰的作用。　　　　三.电流输出型与电压输出型有哪些优劣比较?　　 在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号，如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变送器等。　　 早期的变送器大多为电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出，这是运放直接输出,信号功率0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精度等等等缺点，而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。　　 电压输出型变送器抗干扰能力极差，线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分，使单片机产生误判断，控制出现错误，严重时还会损坏设备，输出０－５Ｖ绝对不能远传，远传后线路压降大，精确度大打折扣。现在很多的ADC,PLC,DCS的输入信号端口都作成两线制电流输出型变送器4-20mA的,证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。　　　　四.4～20mA电流输出型到接口一般有哪些处理方法?　　 电流输出型变送器的输出范围常用的有0～20mA及4～20mA两种，电流变送器输出最小电流及最大电流时，分别代表电流变　　送器所标定的最小及最大额定输出值。　　 下面以测量范围为以0～１００Ａ的电流变送器为例进行叙述。对于输出0～20mA的变送器0mA电流对应输入０Ａ值，输出4～20mA的变送器4mA电流对应输入0Ａ值，两类传感器的20mA电流都对应１００Ａ值。　　 对于输出0～20mA的变送器，在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻，在A/D转换器输入接口直接将电阻上的０－５Ｖ或０－１０Ｖ电压转换为数字信号即可，电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。　　 对于输出4～20mA的变送器，电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流(正常时最小值也有4mA)，来判断电路是否出现故障，变送器是否损坏,因此得到更为广泛普遍的使用。　　 由于4～20mA变送器输出4mA时，在取样电阻上的电压不等于0，直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0，单片机无法直接利用，通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4mA在取样电阻上产生的电压降消除，再进行A/D转换。这类硬件电路首推RCV420,是一种精密的I/V转换电路, 　　 还有应用LM258自搭的I/V转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的4～20mA电流与24V以及取样电阻形成电流回路，从而在取样电阻上产生一个1-5V压降，并将此电压值输入到放大器LM258的3脚。电阻分压电路用来在集成电路LM258的2脚产生一个固定的电压值，用于抵消在取样电阻上4mA电流产生的压降。所以当两线制电流变送器为最小值4mA时，LM258的3脚与2脚电压差基本为0V。LM258与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路，将两线制电流变送器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过LM258的1脚输出至模拟/数字转换电路，供单片机CPU读入，通过数据处理方法将两线制电流变送器的4-20mA电流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式显示出来。

[size=24px][font=宋体]在我们的日常生活中，流量计的应用也越来越广泛，不同的设备、功能及液体，所适用的[url=http://www.eptsz.com/Products.aspx?CategoryID=5][b]流量计[/b][/url]是不一样的。[/font][font=宋体]下面要介绍的这款[url=http://www.eptsz.com/Products.aspx?CategoryID=5][b]霍尔流量计[/b][/url]，是属于小流量计类型的，适用于一些流量比较小的设备上，[/font][font=宋体]比如咖啡机、冲奶机、饮料机、饮水机等小流量控制的，流量能够实时统计。[/font][font=宋体][font=宋体][b]霍尔流量计[/b]内部有一个两极磁铁、一个叶轮和一个霍尔元件，当叶轮转动一圈所产生的[/font][font=Calibri]GS[/font][font=宋体]值转换成一个脉冲信号输出，根据脉冲数计算流量，[b]霍尔流量计[/b]是利用脉冲来实现流量控制的。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]例如在自动饮料机的应用，如果我只需要[/font][font=Calibri]100ml[/font][font=宋体]的饮料，那么通过[url=http://www.eptsz.com/Products.aspx?CategoryID=5][b]霍尔流量计[/b][/url]就可以实现固定的[/font][font=Calibri]100ml[/font][font=宋体]的饮料。[/font][/font][/size][font=宋体][size=24px][font=宋体][b]霍尔流量计[/b]不仅体积小、而且安装简易、流量精度高、精度可达[/font][font=Calibri]3%[/font][/size][font=宋体][size=24px]、一致性强、还可以用于多种高低流量控制。 ——深圳市能点科技有限公司[/size][/font][/font]

二线制热电阻温度变送器的功能是将温度信号线性地变换成4mA~20mA直流标准输出信号.同时在现场利用LCD液晶显示器指示温度。模拟二线制温度变送器大都采用分立元件组成.存在较大的温度漂移;同时热电阻木身存在非线性，所以还要进行非线性处理。模拟元件在非线性处理上存在的问题是精度不高(一般在0.5级~1.0级).随着微处理器功耗的降低和新器件的不断出现，以“A/D+微处理器+D/A”模式的智能变送器，在信号的处理、测量精度、仪表维修和维护等方面与老式变送器相比，存在较大的优势.是今后变送器的主要发展方向。 智能温度变送器在系统结构上分为电源管理模块、信号处埋模块、数据运算模块、V/I变换模块，电路结构如图10.8所示仪器仪表网展示。http://www.china-1718.com/File/day_120104/201201041154172254.jpg 当被测信号的量程从0-100%变化时.两根传输线上电流变化对应4mA-20mA,因此要求包括微处理器在内的整体电路静态工作电流小于4mA. RL为信号采样负载电阻，在供电电源为17V-30V的前提下，回路4mA-20mA电流由热电阻信号R确定。 通过框图可以看到，首先对被测信号进行采集，然后通过信号处理模块对信号进行放大.再由数据处理模块进行信号的软件线性化处理，最后通过V/I变换模块把线性反映温度变化大小的信号，调制成电压信号后转换成相应电流信号(0mA- 16mA)，加上系统的静态功耗4mA，形成4mA-20mA的电流信号通过二线电流线输出。

样品: ITO 氧化铟锡, 标记为 ITO1, ITO2, ITO3样品薄膜厚度: 60 - 100 nm样品尺寸: 10 * 10 mm实验内容: 载流子浓度, 类型, 霍尔迁移率, 方块电阻 实验仪器: 上海伯东英国 NanoMagnetics ezHEMS [url=http://www.hakuto-vacuum.cn/product-list.php?sid=131][color=#0000ff]霍尔效应测试仪[/color][/url]测试温度和磁场温度: 300K RT 1 Tesla[color=#ff0000]* 在测试开始前, 仪器均经过标准样品校验. 所有样品根据 ASTM 标准.[/color][b][color=#000000]样品 ITO1 测试结果:[/color][color=#000000]I-V 测量结果[img=霍尔效应测试仪 ITO 薄膜]http://www.hakuto-vacuum.cn/hakuto_upfile/images/ITO-nano.jpg[/img][/color][/b][color=#000000][b]VdP 测量结果[/b][/color][color=#000000] 测量头类型: RT Head 磁场: 9677G 厚度: 80nm[img=霍尔效应测试仪 ITO 薄膜]http://www.hakuto-vacuum.cn/hakuto_upfile/images/ITO-vdp.jpg[/img][/color][b]部分测试结论:[/b]1. 得到的电阻值彼此相容.2. 所有的IV 曲线都是线性的3. 所有样本都是欧姆的,统一的,均匀的.4. Van der Pauw 测试为了保证准确性, 测试了2次, 测试结果是相同的. ...[color=#ff0000]* 鉴于信息保密, 更详细的霍尔效应测试案例欢迎联络上海伯东[/color]