Mengapa hall hall effect sensor saat ini ada untuk arus rendah?

11

Tampaknya tidak ada efek aula senator saat ini tersedia untuk arus kecil, katakanlah pada urutan 500mA. Saya menduga ini karena beberapa batasan teknis atau fisik. Apa itu?

current-measurement hall-effect

— Phil Frost
sumber

Anda tidak akan menemukan produk komersial dalam rentang itu hanya karena tidak ada permintaan nyata untuk mereka. Ada cara yang lebih baik dan lebih mudah untuk mengukur arus DC dan AC pada level itu.

— Dave Tweed

7

Sensor Hall effect current mengukur fluks magnet yang dihasilkan di sekitar konduktor yang membawa arus. Dengan demikian, sensitivitas dibatasi oleh lantai kebisingan karena "suara" magnetik luar di sekitar konduktor.

Hal ini dapat diatasi dengan berbagai tingkat dengan memusatkan fluks magnet akibat konduktor pembawa arus, dengan cara yang cukup sederhana: Lewatkan arus yang diukur melalui koil yang mengelilingi sensor efek aula.

Sebagai contoh, bagian 12.1 dari Melexis MLX91206 linear hall effect sensor arus lembar data mengilustrasikan penggunaan kumparan untuk mengukur arus kecil:

Gbr.3

Arus rendah dapat diukur dengan MLX91206 dengan meningkatkan medan magnet melalui koil di sekitar sensor. Sensitivitas (tegangan keluaran vs arus dalam kumparan) pengukuran akan tergantung pada ukuran kumparan dan jumlah putaran. Sensitivitas tambahan dan peningkatan kekebalan terhadap bidang eksternal dapat diperoleh dengan menambahkan perisai di sekitar koil. Kumparan menyediakan isolasi dielektrik yang sangat tinggi sehingga ini solusi yang cocok untuk catu daya tegangan tinggi dengan arus yang relatif rendah. Output harus ditingkatkan untuk mendapatkan tegangan maksimum untuk arus tertinggi yang akan diukur untuk mendapatkan akurasi dan resolusi terbaik.

Dalam praktiknya, selama desain dapat mentolerir induktansi di jalur saat ini, MLX91206 bekerja cukup baik hingga arus 100 mA untuk keluaran skala penuh. Saat mengukur arus rel suplai, ini sebenarnya dapat dimanfaatkan untuk menambah keuntungan dengan menggunakan induktansi untuk penindasan riak, "gratis".

Dugaan: Mungkin perlu ditelusuri apakah koil non-persegi panjang (toroidal) memberikan redaman noise magnetik asing yang lebih baik daripada bentuk persegi panjang - mungkin bahkan arus yang lebih rendah kemudian dapat diukur.

— Anindo Ghosh
sumber

2

V_{H} = - \frac{I B}{n t e}

$V_H = -{{{IB}}\over{nte}}$

$I$ $B$ $t$ $e$ $n$

B = \frac{μ_{0} I}{2 π r}

$B = {{\mu _0 I }\over{2\pi r}}$

$\mu$

Ada dua hal yang dapat kita mainkan saat ini untuk mendapatkan tegangan di atas lantai kebisingan. Kami dapat meningkatkan arus pasokan atau kami dapat mengurangi ketebalan pelat penginderaan. Jelas ada batas praktis untuk meningkatkan batasan arus dan keras untuk mengurangi ketebalan pelat. Kedua opsi juga saling bertentangan, mengurangi ketebalan meningkatkan resistensi yang akan menghasilkan lebih banyak panas untuk arus lebih tinggi.

Tampaknya kemudian mengukur arus sangat kecil akan sederhana dengan peralatan yang sangat mahal. Saya ingat bahwa akselerator partikel melakukan ini dengan superkonduktor dingin yang hampir nol mutlak, tetapi saya tidak dapat menemukan bukti tentang hal itu sekarang.

— Samuel
sumber

Kami mengukur arus dengan SQUID superkonduktor yang beroperasi pada 4.2K, tapi itu agak tidak praktis untuk penggunaan sehari-hari. Lantai kebisingan sekitar 1pA (sqrt-Hz) untuk kisaran 100uA (8 angka desimal).

— Spehro Pefhany