霍尔电流传感器的检测与补偿原理

在最简单的形式中，传感器作为模拟传感器工作，直接返回电压。在已知磁场的情况下，可以确定其与霍尔板的距离。使用传感器组，可以推断出磁体的相对位置。

通常，霍尔效应传感器与允许设备以数字（开/关）模式运行的电路相结合，并且在此配置中可能被称为开关。下图为包含两个磁铁的轮子经过霍尔效应传感器，可以明显的看到灯的变化。

霍尔电流传感器是一种基于霍尔效应的电流传感器，主要用于检测电路中的电流。其检测与补偿原理如下：

检测原理

由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系，因此霍尔器件输出的电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小，即：I1∝B1∝U0

我们把U0定标为当被测电流I1为额定值时，U0等于50mV或100mV。这就制成霍尔直接检测（无放大）电流传感器。

当电流通过霍尔电流传感器的导体时，会在导体周围产生磁场。霍尔元件感受到这个磁场后，会产生电势差，这个电势差与电流的大小成正比。信号处理电路会将这个电势差转换为数字信号或模拟信号输出，从而实现对电流的检测和测量。

补偿原理

由于霍尔电流传感器的霍尔元件和信号处理电路的非线性特性，会导致输出信号存在误差。为了提高测量精度，需要对输出信号进行补偿。

补偿的方法主要有两种：一种是硬件补偿，即通过在电路中添加电阻、电容等元件来实现补偿；另一种是软件补偿，即通过对输出信号进行数字处理来实现补偿。

硬件补偿的原理是通过调整电路中的元件参数，使得输出信号与实际电流之间的误差最小。软件补偿的原理是通过对输出信号进行数字处理，校正输出信号的非线性误差，从而提高测量精度。

原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通Φ1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。所以称为霍尔磁补偿电流传感器。这种先进的原理模式优于直检原理模式，突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测。

知道：Φ1=Φ2，I1N1=I2N2，I2=NI/N2·I1

当补偿电流I2流过测量电阻RM时，在RM两端转换成电压。做为传感器测量电压U0即：U0=I2RM

按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从～系列规格的电流传感器。

由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈，因而成本增加；其次，工作电流消耗也相应增加；但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。

总之，霍尔电流传感器的检测与补偿原理是基于霍尔效应和信号处理技术，通过对电流进行检测和补偿，实现对电流的精确测量。