[实用新型]用于霍尔直测式电流传感器的霍尔组件

说明书

本实用新型涉及一种用于霍尔直测式电流传感器的传感元件——霍尔组件。

霍尔组件是霍尔直测式电流传感器的传感元件，它的性能是影响传感器测量精度的关键。通常，霍尔组件对外部磁感应强度B的检测输出为：V_H＝SIB，其中S为霍尔组件的灵敏度系数，I为通过霍尔组件的激励电流，B为垂直通过霍尔组件的磁感应强度，V_H为感应的霍尔电势。传感器在检测中，要求V_H对B严格地成线性，即要求SI的乘积项严格地为常数。但在实际使用中，随着温度的变化，霍尔组件的灵敏度系数也会发生一定的变化，当维持霍尔组件的激励电流不变时，霍尔组件的输出V_H就会在外部磁场强度不变时随温度变化而变化，从而影响霍尔组件对磁场B的正确测量，影响传感器的测量精度。解决上述问题的方法在于对霍尔组件进行温度补偿，目前，在现有技术中普遍采用的方法是在霍尔组件的激励电流输入端并联一个热敏电阻R_T，如图1所示，图中I₁为激励电流，热敏电阻与霍尔片封装一体置于传感器的磁路气隙中，通过热敏电阻在温度变化时阻值的变化来改变流经霍尔片的激励电流，去弥补霍尔件灵敏度的变化，维持SI乘积项的恒定，实现对霍尔组件的温度补偿。然而，采用热敏电阻进行温度补偿，存在如下一些不足：1、使用一段时间后热敏电阻特征参数会发生变化，使得补偿精度变化；2、热敏电阻的外形较大，使霍尔组件外形尺寸也相应增大，这样在传感器中就需要配置较大的气隙空间，而影响测量的精度；3、热敏电阻的装配调试过程也较为麻烦。

本实用新型的目的在于提供一种时间特性好，性能稳定，外形小的用于霍尔直测式电流传感器的霍尔组件。

本实用新型的目的由以下的技术方案来实现：包括有霍尔片H，霍尔片上设有输出端和激励端，其不同之处在于在霍尔片的激励端串接二极管D，二极管和霍尔片封装成一体。

本实用新型运用二极管的特性参数对霍尔片进行温度补偿，带来以下的积极效果：1、由于二极管材料比热敏电阻有更好的时间稳定性，因而使本实用新型具备较稳定的工作性能，时间特性好；2、二极管的外形较小，使整个霍尔组件的外形缩小，可提高霍尔组件的检测精度；3、二极管的装配调试过程简单，这样可使霍尔组件的制作工艺得到简化。

图1为现有霍尔组件的电路原理图，其中虚线框内为霍尔组件的一体化封装部分。

图2为本实用新型一个实施例的电路原理图。

本实用新型的一个实施例如图2所示，其虚线框内为霍尔组件一体化封装部分的电路原理图，包括有一块霍尔片H，霍尔片的b、d两个引脚为输出端，在外部磁场的作用下产生霍尔感应电势V_H，霍尔片的a、c两个引脚为激励端，在激励端的一个引脚C上串接有一个二极管D，在引脚C上二极管的正端还可引出一个引脚e，霍尔片与二极管焊接在一块电路板上并封装成一体。本实用新型在使用时，其激励端经一跟随放大器A与一恒压源V_i相接，激励端的另一个引脚C经电阻R接地，霍尔组件置于电流传感器的磁路气隙中，其输出端会产生霍尔感应电势V_H。在一般情况下，当温度升高时，霍尔片的灵敏度系数S的值会下降，而此时二极管的正向电压则会下降，在端电压V_i不变的情况下，激励电流I上升，从而达到IS乘积项的恒定不变。