KMXP5000磁感应和霍尔元件的区别

大家好，我是【广州工控传感★科技】KMXP5000传感器事业部，张工。

电流传感是一种广泛使用的技术，可以在所有类型的电子产品中找到。 目前流行的主要有三种方法。 可能最常见的方法是使用带有运算放大器的分流电阻器进行信号调理。 使用分流电阻器，您可以简单地通过测量电阻器两端的电压降来获得电流值。

第二种方式是使用电流互感器，它实际上很像电压互感器。 基本上只有两个线绕组，来自初级绕组的电流磁耦合到次级绕组。 这样做的好处是它本质上是隔离的，这意味着被测电流和输出信号之间没有电气连接。 但电流互感器往往体积庞大。 另一个缺点是它们不能一直响应直流，因此只能用于测量交流电流。
 

第三种常用方式是使用KMXP5000磁传感器测量电流产生的磁场。 这种方法的好处是它本质上是隔离的，尺寸可以很小，并且可以一直响应到 DC。 缺点是不够准确，带宽有限，一般在100KHz以下。
 

当您谈到感应电阻时，您提到了电流互感器和磁感应机的缺点。 这是使用简单检测电阻器的固有问题吗？

 

使用检测电阻有几个缺点。 首先，必须降低电压才能测量电流。 因此，测量大电流时，功耗相对较大。 如果您想测量具有特定动态范围的电流，这将更加成问题。 因为现在必须调整电阻器的大小，以便在小电流水平下有足够的压降以达到所需的精度。 这意味着当处于电流范围的较高端时，I2R 损耗甚至更大。 所以这是使用电阻的一大缺点。

另一个问题是您需要大量外部组件，尤其是如果您想要进行隔离电流感应，因为现在您必须拥有一整套额外的电路来创建隔离屏障。 所以这是两个缺点。

它也是磁性的，但使用各向异性磁阻（简称AMR）原理而不是霍尔器件。这种AMR技术的优点是灵敏度更高、噪声更低、带宽更高，是一种可以解决电流传感问题的高性能磁传感技术。

KMXP5000传感器还有另一个优势。基于霍尔效应的电流传感装置对z方向上的磁场敏感，如果这种装置安装在电路板上，则它垂直于电路板本身。所以如果系统中有另一个电流流过这个霍尔器件，它会感应出这个电流，因为磁场将垂直于电路板。
 

KMXP5000磁阻线性位移传感器在x轴上敏感，该轴与PCB表面平行，因此系统中横向定位的任何杂散电流都会产生不在我们敏感轴上的磁场。因此它比霍尔器件更能抵抗外部干扰。
 

除了敏感轴，拓扑有何不同？ 只是改变了设备的轴心和重心，还是有其他不同的核心技术或拓扑结构？

KMXP5000传感器的结构是电阻桥，所以真正发生的是桥电阻随外加磁场的变化而变化。 桥式结构本质上非常对称，与霍尔器件的拓扑结构完全不同。拓扑还不是一个真正表达其含义的词。 改变的不是拓扑结构，而是准确性、速度和成本。 由于其元件的材料，传感器本身更准确，而霍尔器件非常不敏感。 首先，敏感轴在错误的轴上，因此必须进行一些处理，正如 John 指出的那样。 但更重要的是，霍尔只是一种灵敏度极低的磁感应技术。

霍尔器件可以像编码器一样以二进制测量非常大的电流，或者对电流进行粗略测量，但它不是高分辨率、高16位超分辨率传感器，它的噪声相对较大。 因此，从纯粹的精度和带宽的角度来看，可以说AMR材料更好，它具有更好的物理性能。