霍尔电流传感器
简述霍尔电流传感器的工作原理和特点
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简述霍尔电流传感器的工作原理和特点霍尔电流传感器是一种常用的电流测量传感器,它的工作原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是指当一个电流通过一条导体时,如果在导体的侧面施加一个垂直于电流方向的磁场,那么在导体的侧面上就会产生一个电势差,这个现象就是霍尔效应。
霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流。
霍尔电流传感器的结构比较简单,它由一个霍尔元件、一个磁芯和一个信号处理电路组成。
当电流通过被测导体时,磁芯会产生一个磁场,这个磁场会作用于霍尔元件上,从而产生一个电势差。
这个电势差与电流成正比,因此可以通过测量电势差来确定电流的大小。
霍尔电流传感器的特点有以下几点:1. 非接触式测量:霍尔电流传感器不需要与被测电路直接接触,因此不会对被测电路产生影响,同时也不会受到被测电路的影响。
2. 高精度:霍尔电流传感器的测量精度比较高,可以达到0.1%左右。
3. 安全可靠:由于霍尔电流传感器不需要与被测电路直接接触,因此不会产生电弧和火花,从而提高了安全性。
4. 宽测量范围:霍尔电流传感器的测量范围比较宽,可以测量几毫安到几千安的电流。
5. 体积小、重量轻:霍尔电流传感器的体积比较小,重量比较轻,因此比较方便安装和使用。
6. 价格适中:相比于其他电流传感器,霍尔电流传感器的价格比较适中,因此比较受欢迎。
除了以上特点之外,霍尔电流传感器还有一些其他的优点。
例如,它的响应速度比较快,可以达到几微秒的级别;同时,它的温度稳定性比较好,可以在较宽的温度范围内使用。
总的来说,霍尔电流传感器是一种比较优秀的电流测量传感器,它具有非接触式测量、高精度、安全可靠、宽测量范围、体积小、重量轻、价格适中等特点。
在实际应用中,霍尔电流传感器被广泛应用于电力、电子、通信、交通等领域,为工业自动化和智能化提供了重要的支持。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理霍尔电流传感器是一种常见的电流传感器,可通过测量磁场的变化来确定电流值。
这种传感器常用于电力系统、电动机控制以及控制电流的机器和设备中。
在这篇文档中,我们将介绍霍尔电流传感器的工作原理,并深入分析该技术如何实现电流的测量。
1. 霍尔效应霍尔效应是一种电学现象,描述了在导体内通过的电流所产生的磁场如何影响电流。
当电流通过一条导体时,会在导体周围产生一个磁场。
如果我们让这个磁场与另一个导体相交,它就会激发出一种电势差(电压),这种效应被称为霍尔效应。
2. 霍尔电流传感器的构成霍尔电流传感器由以下三个部分组成:(1)感应电路为了实现被测电流的测量,必须将待测电流通过导体的磁场转换成电压信号。
感应电路是这个过程的核心组件,由一块带有金属接点的半导体芯片制成。
(2)磁场引导装置磁场引导装置负责调整被测电流引起的磁场。
通常使用一组绕制成环形或方形的导线来实现磁场的引导。
(3)电路处理器电路处理器读取感应电路输出的电压信号,并将它们转换成与测得的电流值成比例的数字信号。
3. 测量过程当待测电流通过磁场引导装置时,它就会激发半导体芯片内的霍尔效应。
这个效应会产生一个电场,使电子凝聚在芯片内的一个边缘位置。
由于电子的凝聚,电子自旋方向则被改变。
这种改变则引起了一种电势差,被测电流通过的方向和电压的极性有关。
这个电压被测量,并转化为与被测电流成比例的输出信号。
4. 优点和应用霍尔电流传感器有很多优点。
它们具有广泛的使用范围,可用于控制电机、电动工具、计算机外围设备和电源管理等领域。
此外,霍尔电流传感器与其他测量技术相比,具有精度高、抗干扰能力强、体积小和价格低等优点。
总之,霍尔电流传感器是一种重要的电流测量技术。
它可帮助工程师优化电路设计和电力系统控制。
随着电子科技的不断发展,我们相信,这一技术将在未来的许多应用领域中发挥重要作用。
霍尔电流传感器
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霍尔电流传感器什么是霍尔电流传感器霍尔电流传感器是一种电流传感器,常用于测量电路中的直流电流,其主要原理是利用霍尔效应,将电流转化为电压信号进行测量。
霍尔效应是指在电磁场中,电荷载流子运动时会受到一个横向电场的作用,使其在横向方向上发生偏移,从而产生一定电压。
利用这一原理,可以设计出霍尔电流传感器,常用于电气测量和控制领域。
霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器是由霍尔元件、电阻器、放大器和电源等组成的。
当电流流过霍尔元件时,由于霍尔效应的作用,会在器件内产生一定的电压信号,这一信号经过电阻器和放大器进行处理和放大,最终输出为电流信号。
根据霍尔元件内的材料和结构不同,可以设计出不同的霍尔电流传感器,如片式霍尔电流传感器和环式霍尔电流传感器等。
霍尔电流传感器的特点和应用霍尔电流传感器有许多优点,例如灵敏度高、精度高、响应时间短、精度可调等。
由于其不需要破坏电路进行安装和使用,因此非常适用于对电路信号进行实时监测和控制的场合。
另外,由于霍尔电流传感器无需使用变压器和电感等器件,避免了由于这些器件产生的能耗和电磁干扰,从而提高了整个系统的稳定性和可靠性。
因此,霍尔电流传感器在电力电子、航空航天、轨道交通等领域得到了广泛的应用。
霍尔电流传感器的市场前景随着新能源、智能制造、工业物联网等新兴领域的发展和普及,霍尔电流传感器作为一种高精度、低能耗、易安装的实时监测和控制装置,其市场需求也越来越大。
根据相关市场研究报告显示,未来几年,随着全球工业、交通等领域的发展,霍尔电流传感器市场的规模和份额还将继续增长,具有很好的发展前景和潜力。
结论霍尔电流传感器作为一种新兴的电流传感器,其在电气测量和控制领域得到了广泛的应用。
它具有很高的灵敏度和精度,可以实现电路信号的实时监测和控制,并且更加节能、环保、可靠。
随着新兴领域的不断发展和普及,霍尔电流传感器的市场潜力和市场需求将持续增长,具有很好的市场前景和发展潜力。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置,它利用霍尔效应来实现对电流的测量。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其应用。
二、霍尔效应简介霍尔效应是指当电流通过导体时,垂直于电流方向的磁场会产生横向电场,从而使电荷在导体两侧积累,形成电势差。
这种现象被称为霍尔效应,是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年发现的。
三、霍尔电流传感器的结构1. 磁传导层:用于传导电流并产生磁场。
2. 霍尔元件:位于磁传导层上方,通过霍尔效应测量电流。
3. 信号处理电路:用于处理霍尔元件输出的电压信号。
四、霍尔电流传感器的工作原理1. 磁场感应:当电流通过磁传导层时,会在其周围产生磁场。
2. 霍尔元件感应:磁场作用下,霍尔元件两侧会产生电势差,即霍尔电压。
3. 信号处理:霍尔电压经过信号处理电路放大和滤波后,输出与电流成正比的电压信号。
五、霍尔电流传感器的特点1. 非接触式测量:霍尔电流传感器不需要与被测电流直接接触,可以实现非接触式测量,避免了测量过程中的电气安全问题。
2. 宽测量范围:霍尔电流传感器可适合于大范围的电流测量,从几毫安到几千安都可以实现精确测量。
3. 高精度:霍尔电流传感器具有较高的测量精度,通常可达到0.1%以内。
4. 快速响应:由于霍尔电流传感器的工作原理,它具有较快的响应速度,适合于对电流变化较快的应用场景。
5. 耐用可靠:霍尔电流传感器采用固态元件,无机械部件,具有较长的使用寿命和较高的可靠性。
六、霍尔电流传感器的应用1. 工业自动化:霍尔电流传感器可用于机电控制、电力监测等工业自动化领域,实现对电流的精确测量和控制。
2. 新能源领域:霍尔电流传感器可用于太阳能发电、风力发电等新能源装置中,实现对电流的监测和管理。
3. 汽车电子:霍尔电流传感器可用于车载电池管理系统、电动车电流监测等汽车电子领域,提供准确的电流信息。
4. 电力行业:霍尔电流传感器可用于电力仪表、电力监测设备等电力行业中,实现对电流的测量和控制。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的传感器,用于测量电流的大小。
它基于霍尔效应原理,通过测量电流产生的磁场来间接测量电流的大小。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理。
二、霍尔效应原理霍尔效应是指当电流通过导体时,垂直于电流方向的磁场会产生横向的电场,这种现象被称为霍尔效应。
霍尔电流传感器利用这种效应来测量电流。
三、霍尔电流传感器的结构霍尔电流传感器一般由霍尔元件、电源、信号调理电路和输出接口等组成。
1. 霍尔元件:霍尔元件是传感器的核心部分,它是一种半导体器件。
当电流通过霍尔元件时,霍尔元件会产生一个与电流大小成正比的电压。
2. 电源:传感器需要一个恒定的电源来供应霍尔元件工作所需的电流。
3. 信号调理电路:霍尔元件产生的电压较小,为了提高测量的精度和灵敏度,传感器通常会使用信号调理电路来放大和滤波信号。
4. 输出接口:传感器的输出接口可以是模拟信号或数字信号,用于连接其他设备进行数据传输和处理。
四、霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 电流通过霍尔元件:将待测电流通过霍尔元件,霍尔元件会产生一个与电流大小成正比的电压。
2. 电压信号放大:传感器中的信号调理电路会放大霍尔元件产生的电压信号,以提高测量的精度和灵敏度。
3. 信号滤波:为了去除噪声和干扰,传感器中的信号调理电路会对信号进行滤波处理,使得输出信号更加稳定和可靠。
4. 输出信号转换:根据传感器的设计,输出接口可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号可以直接连接到其他设备进行数据处理,数字信号则需要经过模数转换后才能使用。
五、应用领域霍尔电流传感器广泛应用于各个领域,如电力系统、工业自动化、电动车辆等。
具体应用场景包括:1. 电力系统:用于测量电力系统中的电流大小,以监测电力负荷和保护设备。
2. 工业自动化:用于测量机器设备中的电流,以监测设备的工作状态和进行故障诊断。
3. 电动车辆:用于测量电动车辆中的电流,以监测电池状态和控制电动机的输出功率。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、介绍霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置,利用霍尔效应原理来测量电流。
它具有非接触、高精度、低功耗等优点,被广泛应用于电力系统、工业自动化、电动车辆等领域。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理。
二、霍尔效应原理霍尔效应是指当电流通过导体时,垂直于电流方向的磁场作用下,导体两侧产生一种电势差的现象。
这种现象是由霍尔元件(霍尔晶体)产生的,霍尔元件是一种半导体材料,具有特殊的电子结构。
当电流通过霍尔元件时,磁场会对霍尔元件中的载流子(通常为电子)施加一个力,使得载流子在霍尔元件中产生一个偏转。
这个偏转会导致霍尔元件两侧产生一个电势差,即霍尔电压。
霍尔电压与通过霍尔元件的电流和施加在霍尔元件上的磁场强度成正比。
三、霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应原理来测量电流。
它由霍尔元件、电源、信号处理电路和输出接口等组成。
1. 电源:为霍尔元件提供工作电压,一般为3.3V或5V。
2. 霍尔元件:将待测电流通过导线传入霍尔元件,电流通过霍尔元件时会在其两侧产生一个霍尔电压。
霍尔元件的输出电压与待测电流成正比。
3. 信号处理电路:用于放大和滤波霍尔元件的输出信号,以提高测量的精度和稳定性。
4. 输出接口:将处理后的电流信号输出给用户,一般为模拟电压信号或数字信号。
四、工作流程1. 将霍尔电流传感器与待测电路相连,确保电流通过霍尔元件。
2. 提供适当的工作电压,使霍尔元件正常工作。
3. 通过信号处理电路对霍尔元件的输出信号进行放大和滤波处理。
4. 将处理后的电流信号输出给用户,用户可以通过接口连接到其他设备进行进一步处理或显示。
五、优点和应用1. 非接触:霍尔电流传感器不需要与待测电路直接接触,避免了传统电流互感器中存在的接线问题和安全隐患。
2. 高精度:霍尔电流传感器具有较高的测量精度,通常可达到0.5%以内。
3. 低功耗:由于霍尔电流传感器采用半导体器件,功耗较低,适用于长时间工作。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理引言:霍尔电流传感器是一种广泛应用于电力系统、工业自动化等领域的电流测量装置。
它通过霍尔效应来实现对电流的非接触式测量,具有高精度、低功耗和可靠性强等优点。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理。
一、霍尔效应霍尔效应是指在导电体中,当有电流通过时,垂直于电流方向的方向上会产生横向电场,从而在该方向上引起电压差。
即当导电体中有电流通过时,垂直于电流方向的方向上会产生电势差。
霍尔效应是基于磁场对电子运动轨迹的影响而产生的。
当导电体中出现电流流动时,磁场会改变电子的移动方向,从而在材料中产生电场。
二、霍尔电流传感器的基本构成霍尔电流传感器主要由霍尔元件、信号处理电路和输出电路组成。
其中,霍尔元件用于对电流进行感测,将电流转化为电压信号;信号处理电路用于放大和滤波电压信号,从而提高传感器的灵敏度和稳定性;输出电路则将处理后的信号输出给外部系统进行进一步处理或显示。
三、霍尔电流传感器的工作原理在霍尔电流传感器中,霍尔元件是关键组成部分。
霍尔元件通常采用半导体材料制造,具有霍尔效应的特性。
当电流通过传感器的导电体时,导电体周围会形成一个磁场。
这个磁场会对霍尔元件内的载流子运动轨迹产生影响,从而引发霍尔电势的产生。
具体来说,当电流通过传感器的导电体时,磁场会使霍尔元件内的载流子偏转,从而形成一个电势差。
这个电势差就是霍尔电势,与通过传感器的电流成正比。
霍尔元件的一侧接收到的电势会高于另一侧,形成一个电压差。
通过测量这个电压差,就可以得到通过传感器的电流大小。
四、霍尔电流传感器的特点1. 非接触式测量:霍尔电流传感器采用霍尔效应实现电流测量,无需直接接触测量物,不会对被测电路产生影响,同时能够测量交流和直流电流。
2. 高精度:由于采用半导体材料制造,霍尔电流传感器具有很高的精度和稳定性,能够满足对精密测量的需求。
3. 快速响应:霍尔电流传感器对电流变化的响应速度很快,能够捕捉到瞬时电流的变化情况,适用于对动态电流的测量。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流检测装置,通过霍尔效应原理实现对电流的测量。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其应用。
二、工作原理1. 霍尔效应霍尔效应是指在导电材料中,当通过材料的电流与材料的磁场垂直时,会在材料两侧产生一种称为霍尔电压的电势差。
霍尔电压的大小与通过材料的电流强度成正比。
2. 霍尔元件霍尔元件是用于测量霍尔电压的传感器。
它由霍尔片、电源和输出电路组成。
霍尔片是一种半导体材料,具有特殊的电性能。
当电流通过霍尔片时,霍尔片两侧会产生一定的霍尔电压。
输出电路将霍尔电压转换为电压信号输出。
3. 工作原理当电流通过霍尔电流传感器时,通过霍尔片的电流会产生磁场。
霍尔片两侧的霍尔电压与通过材料的电流强度成正比。
通过测量霍尔电压的大小,可以间接测量电流的强度。
三、应用领域1. 电力系统霍尔电流传感器广泛应用于电力系统中,用于测量高压、大电流的电力设备的电流。
例如,用于变电站、发电厂等场所的电流测量。
2. 工业自动化在工业自动化中,霍尔电流传感器可用于机电、变频器、电源等设备的电流监测。
通过实时监测电流,可以保证设备的正常运行,并及时发现异常情况。
3. 新能源在新能源领域,如太阳能发电、风能发电等,霍尔电流传感器可用于测量电流的大小,以监测和控制发电设备的运行状态。
4. 电动车辆在电动车辆中,霍尔电流传感器可用于测量电池组、机电等关键部件的电流,以保证电动车辆的安全运行。
5. 其他领域除了上述应用领域,霍尔电流传感器还可以应用于电力仪表、电子设备、通信设备等领域,用于电流的检测和监测。
四、优势和注意事项1. 优势- 非接触式测量:霍尔电流传感器无需直接接触电流导体,避免了传统电流互感器中的铁芯损耗和安装不便的问题。
- 高精度:霍尔电流传感器具有较高的测量精度,可满足各种精密测量要求。
- 安全可靠:霍尔电流传感器采用非接触式测量,避免了电流互感器中可能存在的安全隐患。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种用于测量电流的传感器,它利用霍尔效应来实现电流的非接触式测量。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其应用。
二、工作原理1. 霍尔效应霍尔效应是指当电流通过导体时,垂直于电流方向的磁场会在导体中产生电势差。
这种现象是由于导体中的自由电子受到磁场的作用而发生的。
霍尔效应的数学表达式为VH = B × I × RH,其中VH为霍尔电势差,B为磁感应强度,I为电流,RH为霍尔系数。
2. 霍尔电流传感器的结构霍尔电流传感器通常由霍尔元件、磁场引导结构和信号处理电路组成。
霍尔元件是传感器的核心部件,它通常采用霍尔效应的半导体材料制成。
磁场引导结构用于将待测电流通过传感器时产生的磁场引导到霍尔元件上。
信号处理电路负责对霍尔元件输出的电压信号进行放大和滤波处理。
3. 工作原理当电流通过霍尔电流传感器时,产生的磁场会被磁场引导结构引导到霍尔元件上。
根据霍尔效应,霍尔元件中会产生一个与电流成正比的霍尔电势差。
这个霍尔电势差通过信号处理电路进行放大和滤波处理后,可以得到与待测电流相关的输出信号。
三、应用领域1. 电力系统在电力系统中,霍尔电流传感器广泛应用于电流测量和保护装置中。
由于霍尔电流传感器具有非接触式测量、高精度和快速响应等优点,可以准确地测量电流并实现对电路的保护。
2. 电动汽车在电动汽车中,霍尔电流传感器被用于电池管理系统中的电流监测。
通过监测电池组的电流,可以实时了解电池的工作状态,从而进行合理的电池管理,提高电池的寿命和性能。
3. 工业自动化在工业自动化领域,霍尔电流传感器可用于电机控制和电流监测。
通过测量电机的电流,可以实现对电机的精确控制,并及时发现异常情况,保证生产过程的安全和稳定。
4. 新能源发电在新能源发电领域,如风力发电和太阳能发电,霍尔电流传感器被用于测量发电设备的输出电流。
通过实时监测电流,可以控制发电设备的工作状态,提高发电效率和可靠性。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理引言概述:霍尔电流传感器是一种常用的电流测量设备,它通过利用霍尔效应来测量电流大小。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理,包括其基本原理、结构组成、工作过程、优势和应用领域。
一、基本原理1.1 霍尔效应霍尔效应是指在导体中通过电流时,垂直于电流方向和磁感应强度方向的方向上产生电势差的现象。
这是由于电子在磁场中受到洛伦兹力的作用而引起的。
霍尔效应是霍尔电流传感器工作的基础。
1.2 基本结构霍尔电流传感器通常由霍尔元件、磁场源和信号处理电路组成。
霍尔元件是核心部件,它采用半导体材料制成,具有高灵敏度和线性范围。
磁场源则用来产生磁场,通常采用永磁体或者电磁体。
信号处理电路用来放大、滤波和处理霍尔元件输出的信号。
1.3 工作原理当电流通过霍尔元件时,磁场源产生的磁场会导致霍尔元件两侧产生电势差。
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电压信号,并通过放大和滤波处理后输出。
通过测量输出电压的大小,我们可以得知电流的大小。
二、结构组成2.1 霍尔元件霍尔元件是霍尔电流传感器的核心部件,它采用半导体材料制成。
常见的霍尔元件有霍尔晶体管和霍尔效应集成电路。
这些元件具有高灵敏度、低功耗和高线性度的特点。
2.2 磁场源磁场源是用来产生磁场的部件,它通常采用永磁体或者电磁体。
永磁体具有稳定的磁场,适合于一些小电流测量场合;而电磁体可以通过改变电流大小来调节磁场强度,适合于大电流测量场合。
2.3 信号处理电路信号处理电路用来放大、滤波和处理霍尔元件输出的信号。
它通常由运算放大器、滤波器和输出电路组成。
运算放大器用来放大霍尔元件输出的微弱信号,滤波器用来滤除噪声,输出电路用来输出经过处理后的信号。
三、工作过程3.1 电流输入将待测电流输入到霍尔电流传感器的输入端,电流会通过霍尔元件。
3.2 磁场作用磁场源产生的磁场作用于霍尔元件,使得霍尔元件两侧产生电势差。
3.3 信号处理信号处理电路将霍尔元件输出的电势差转换为电压信号,并通过放大和滤波处理后输出。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置,通过霍尔效应实现对电流的测量和检测。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其相关技术参数。
二、工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应来测量电流。
霍尔效应是指当导电材料中有电流通过时,垂直于电流方向的方向上会产生一种电势差。
这种电势差称为霍尔电压,其大小与通过导电材料的电流成正比。
霍尔电流传感器由霍尔元件、电流引线和信号处理电路组成。
当电流通过电流引线时,产生的磁场会影响到霍尔元件,使得霍尔元件产生霍尔电压。
信号处理电路会将霍尔电压转换为与电流成正比的电压信号,以便进行测量和检测。
三、技术参数1. 额定电流:霍尔电流传感器能够正常工作的最大电流值。
通常以安培(A)为单位进行表示。
2. 灵敏度:霍尔电流传感器输出电压与输入电流之间的比值。
通常以毫伏/安培(mV/A)为单位进行表示。
3. 频率响应:霍尔电流传感器能够正常工作的频率范围。
通常以赫兹(Hz)为单位进行表示。
4. 零点漂移:在无电流通过时,霍尔电流传感器输出的电压是否存在偏移。
通常以百分比(%)或毫伏(mV)为单位进行表示。
5. 线性度:霍尔电流传感器输出电压与输入电流之间的线性关系程度。
通常以百分比(%)或毫伏(mV)为单位进行表示。
6. 工作温度范围:霍尔电流传感器能够正常工作的温度范围。
通常以摄氏度(℃)为单位进行表示。
四、应用领域霍尔电流传感器广泛应用于以下领域:1. 工业自动化:用于电机控制、电力监测等领域,实现对电流的测量和检测。
2. 新能源领域:用于太阳能发电、风力发电等领域,监测电流的大小和变化。
3. 电动汽车:用于电池管理系统、电机控制系统等领域,实现对电流的监测和控制。
4. 家电领域:用于电源管理、电流检测等领域,提高电器的安全性和稳定性。
五、总结霍尔电流传感器利用霍尔效应实现对电流的测量和检测,具有灵敏度高、线性度好、工作温度范围广等优点。
它在工业自动化、新能源领域、电动汽车和家电领域等方面有着广泛的应用。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种用于测量电流的传感器,利用霍尔效应原理来实现电流的测量。
它具有非接触式测量、高精度和高可靠性等优点,在电力系统、工业自动化和电子设备等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理。
二、霍尔效应原理霍尔效应是指当电流通过一块导电材料时,如果在该材料中存在磁场,那么在垂直于电流方向和磁场方向的平面上,会产生一种电势差,即霍尔电压。
这种现象被称为霍尔效应。
三、霍尔电流传感器的结构霍尔电流传感器通常由霍尔元件、磁场引导结构和信号处理电路组成。
1. 霍尔元件:霍尔元件是实现电流测量的关键部件,它通常采用半导体材料制成。
在霍尔元件中,通过电流的作用产生霍尔电压,从而实现对电流的测量。
2. 磁场引导结构:为了使霍尔元件能够感应到电流所产生的磁场,磁场引导结构用于将电流导引至霍尔元件附近,以增强磁场的作用。
3. 信号处理电路:霍尔电流传感器的信号处理电路用于将霍尔元件输出的微弱电压信号进行放大、滤波和线性化处理,以提高测量的精度和稳定性。
四、霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 磁场感应:当电流通过被测导线时,会产生一个与电流成正比的磁场。
2. 磁场引导:磁场引导结构将被测导线产生的磁场引导至霍尔元件的感应区域。
3. 霍尔电压产生:在霍尔元件的感应区域内,由于磁场的作用,会产生一个垂直于电流方向和磁场方向的霍尔电压。
4. 信号处理:霍尔电压被传感器的信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理,得到与被测电流成正比的电压输出。
五、霍尔电流传感器的特点霍尔电流传感器具有以下几个特点:1. 非接触式测量:由于采用霍尔效应原理,霍尔电流传感器无需与被测电流直接接触,避免了传统电流互感器中存在的线路接入问题和安全隐患。
2. 高精度:霍尔电流传感器采用半导体材料制成的霍尔元件,具有高灵敏度和低温漂移特性,能够实现高精度的电流测量。
霍尔电流传感器标准

霍尔电流传感器是一种广泛应用于电气领域的传感器,它通过霍尔效应测量电流大小并将其转换为可供电子设备读取和处理的信号。
在工业控制、电力系统监测、电动汽车和家用电器等领域,霍尔电流传感器都扮演着重要的角色。
本文将从霍尔电流传感器的工作原理、分类、应用范围以及相关标准等方面进行详细介绍。
一、工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应来实现对电流的测量。
当电流通过导体时,会在周围产生磁场,而霍尔元件则可以感知这一磁场的变化。
当电流通过传感器内的导体时,磁场的变化将引起霍尔元件内部的电压变化,通过检测这一电压变化即可确定电流的大小。
这种基于霍尔效应的电流测量方法具有响应速度快、精度高和不受被测电流大小影响等优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
二、分类根据测量原理和工作方式的不同,霍尔电流传感器可以分为开环式和闭环式两大类。
开环式霍尔电流传感器的输出信号与被测电流成正比,适用于对电流大小有较高要求的场合;而闭环式霍尔电流传感器则通过反馈控制来消除温度漂移和线性度等问题,通常精度更高,但成本也更高。
另外,根据测量范围的不同,霍尔电流传感器还可分为小电流型和大电流型两种。
小电流型主要用于电子设备和小功率电路的电流测量,而大电流型则适用于电动机、变频器和电力系统等大功率设备的电流测量。
三、应用范围1. 工业控制领域:霍尔电流传感器广泛应用于工业自动化控制系统中,用于监测电机、变频器、电焊机等设备的电流情况,实现对电力系统的精准控制和保护。
2. 电力系统监测:在电力系统中,霍尔电流传感器可用于实时监测电网中的电流变化,帮助电力公司及时发现并处理潜在的故障,确保电网的稳定运行。
3. 电动汽车:随着电动汽车的普及,霍尔电流传感器被广泛应用于电动汽车的电池管理系统、驱动控制系统等部位,实现对电流的准确测量和控制。
4. 家用电器:在家用电器中,如空调、洗衣机等产品中,霍尔电流传感器用于测量电机的工作电流,帮助实现智能控制和节能运行。
霍尔式电流传感器结构原理

霍尔式电流传感器结构原理霍尔式电流传感器结构原理霍尔式电流传感器是一种用于测量电流的传感器,它基于霍尔效应来实现电流的非接触式检测。
它通过结构和原理来完成电流测量,下面我们来详细介绍其结构和工作原理。
一、结构霍尔式电流传感器主要由霍尔元件、磁路、信号处理电路和输出接口等组成。
1. 霍尔元件:霍尔元件通常采用双极性型霍尔元件,其内部有感应电极,可以感受到外部磁场的变化。
2. 磁路:为了产生一个稳定的磁场,通常在霍尔元件周围设置磁路。
磁路通常由一个磁芯和线圈构成,线圈中通有测量电流。
3. 信号处理电路:霍尔元件感应到的磁场变化会转化为电信号,信号处理电路则对该电信号进行放大、滤波和线性化处理。
4. 输出接口:将信号处理电路的输出信号转换为标准电流或电压输出,供使用者读取和处理。
二、工作原理1. 工作原理概述:当电流通过霍尔元件附近的线圈时,会产生一个磁场,该磁场会影响到在霍尔元件内感应电极上的霍尔电压。
通过测量霍尔电压的变化,可以推算出电流的大小。
2. 具体工作原理:当电流通过线圈时,线圈产生的磁场使得霍尔元件内感应电极上的霍尔电压发生变化。
霍尔电压与通过线圈的电流成正比。
由于霍尔电压是正比于电流的,所以可以通过测量霍尔电压的大小来计算电流的值。
三、优势和应用1. 优势:霍尔式电流传感器具有非接触式测量、高精度、低功耗、响应速度快、抗电磁干扰能力强等优点。
2. 应用:霍尔式电流传感器广泛用于电力系统、工业自动化、电动汽车、逆变器、电源管理和电力监测等领域,用于实时监测、控制和保护电流。
总结:霍尔式电流传感器利用霍尔效应来实现电流的非接触式测量。
通过霍尔元件感应外部磁场的变化,经过信号处理电路的处理,将电流转换为可读取的电压或电流输出。
该传感器具有非接触式测量、高精度、低功耗等优点,被广泛应用于各个领域的电流监测和控制。
霍尔电流传感器
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霍尔电流传感器
霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换,通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD,DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集和接受,广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及太阳能电源管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器,UPS伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制,响应时间快,电流测量范围宽精度高,过载能力强,线性好,抗干扰能力强等优点。
1开环霍尔电流传感器
1.1开口式开环霍尔电流传感器
1.2闭口式开环霍尔电流传感器
♦固定安装
♦PCB安装
2闭环霍尔电流传感器♦固定安装
♦PCB安装
3直流漏电流传感器
4D-20开关电源。
霍尔电流传感器工作原理

霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置,通过霍尔效应来实现电流的非接触式测量。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理及其相关技术参数。
二、工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应来测量电流。
霍尔效应是指当导体中有电流通过时,垂直于电流方向的磁场会引起电压的差异。
霍尔电流传感器内部包含一个霍尔元件,当电流通过被测导线时,产生的磁场会影响到霍尔元件,从而产生霍尔电压。
具体而言,霍尔电流传感器内部的霍尔元件是一种半导体材料,通常是硅或镓。
当电流通过被测导线时,产生的磁场垂直于导线和霍尔元件之间的平面。
磁场的大小与电流强度成正比。
霍尔元件的两侧分别接有正负电压,形成一个电势差。
当磁场作用于霍尔元件时,由于霍尔效应的存在,电势差会发生变化。
通过测量这个变化的电势差,可以确定电流的大小。
三、技术参数1. 额定电流(Rated Current):霍尔电流传感器能够正常工作的最大电流值。
通常以安培(A)为单位。
2. 灵敏度(Sensitivity):霍尔电流传感器输出电压变化与被测电流变化之间的比例关系。
通常以毫伏/安培(mV/A)为单位。
3. 频率响应(Frequency Response):霍尔电流传感器能够测量的电流频率范围。
通常以赫兹(Hz)为单位。
4. 零点漂移(Zero Drift):在无电流通过时,输出电压的变化。
通常以毫伏(mV)为单位。
5. 非线性误差(Non-linearity Error):霍尔电流传感器输出电压与被测电流之间的非线性误差。
通常以百分比(%)表示。
6. 工作温度范围(Operating Temperature Range):霍尔电流传感器能够正常工作的温度范围。
通常以摄氏度(°C)为单位。
四、应用领域霍尔电流传感器广泛应用于各个领域的电流测量中,具有以下优势:1. 非接触式测量:霍尔电流传感器无需直接接触被测导线,避免了测量过程中的电气安全隐患。
霍尔电流传感器工作原理
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霍尔电流传感器工作原理一、引言霍尔电流传感器是一种常用的电流测量装置,它利用霍尔效应来测量电流的大小。
本文将详细介绍霍尔电流传感器的工作原理。
二、霍尔效应简介霍尔效应是指在导电材料中,当通过该材料的电流沿着一个方向流动时,垂直于电流方向的方向上会产生一种电势差。
这种电势差称为霍尔电势差,它与电流的大小成正比。
三、霍尔电流传感器的结构霍尔电流传感器通常由霍尔元件、磁场发生器和信号处理电路组成。
1. 霍尔元件:霍尔元件是霍尔电流传感器的核心部件,它是一种特殊的半导体材料。
在霍尔元件中,有一段薄片状的半导体材料,称为霍尔片。
当电流通过霍尔片时,会在垂直于电流方向的方向上产生霍尔电势差。
2. 磁场发生器:磁场发生器用于产生一个恒定的磁场,通常采用永磁体或者电磁铁。
磁场的方向应与电流方向垂直,以使霍尔电势差能够被准确测量。
3. 信号处理电路:信号处理电路用于将霍尔电势差转换为电压信号,并进行放大和滤波处理。
通常,信号处理电路还包括温度补偿电路,用于消除温度对测量结果的影响。
四、霍尔电流传感器的工作原理当电流通过霍尔电流传感器时,电流产生的磁场会与磁场发生器产生的磁场相互作用。
根据霍尔效应,这种相互作用会在霍尔片上产生一个霍尔电势差。
具体而言,当电流方向与磁场方向垂直时,霍尔电势差的大小与电流的大小成正比。
当电流方向与磁场方向平行时,霍尔电势差的大小为零。
通过测量霍尔电势差的大小,我们可以得知电流的大小。
五、霍尔电流传感器的优势相比传统的电流测量方法,霍尔电流传感器具有以下优势:1. 非接触式测量:霍尔电流传感器无需直接接触被测电流,避免了测量过程中的电气安全风险。
2. 高精度测量:由于霍尔电势差与电流大小成正比,因此可以实现较高精度的电流测量。
3. 宽测量范围:霍尔电流传感器可以测量较大范围的电流,适合于不同的应用场景。
4. 快速响应:由于霍尔电势差是瞬时产生的,因此霍尔电流传感器具有快速响应的特点。
六、应用领域霍尔电流传感器广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 电力系统:用于电力监测和电能计量。
简单易懂的霍尔电流传感器使用原理及相关霍尔型号
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简单易懂的霍尔电流传感器使用原理及相关霍尔型号Learn standards and apply them. June 22, 20231、开环直放式霍尔电流传感器当原边电流IP流过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,产生的磁场聚集在磁环内,通过磁环气隙中霍尔元件如HG-302C进行测量并放大输出,其输出电压VS 精确的反映原边电流IP;一般的额定输出标定为4V;开环霍尔电流传感器的优点是结构简单,可靠性好,过载能力强,体积较小,开环式霍尔电流传感器一般线性度角差,且原边信号在上升和下降过程中副边输出会有不同;开环式霍尔电流传感器精度通常劣于1%;一般开环电流传感器采用的霍尔是HG-106A,HG-106C,HG-166A,HG-302A,HG-302C,HG-362A,SS495A,SS495A1;2、闭环磁平衡式霍尔电流传感器磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即原边电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿,其补偿电流Is精确的反映原边电流Ip,从而使霍尔器件如HW-300B,HW-302B处于检测零磁通的工作状态;当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到霍尔器件上,所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is;这一电流再通过多匝绕组产生磁场,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使霍尔器件的输出逐渐减小;当与Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起到指示零磁通的作用,此时可以通过Is来测试Ip;当Ip变化时,平衡受到破坏,霍尔器件有信号输出,即重复上述过程重新达到平衡;被测电流的任何变化都会破坏这一平衡;一旦磁场失去平衡,霍尔器件HW-300B,HW-302B就有信号输出;经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿;从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,是一个动态平衡的过程;因此,宏观上看,次级的补偿电流安匝数在任何时间都与初级被测电流的安匝数相等;一般来说闭环式电流传感器比开环电流传感器的精度更高,闭环霍尔电流传感器等特点是精度高,响应快,频带宽;闭环式霍尔电流传感器由于工作在零磁通状态,磁芯的非线性及磁滞效应不对输出造成影响,可以获得较好的线性度和较高的精度;闭环式霍尔电流传感器精度一般可达0.2%;闭环霍尔电流传感器一般采用的霍尔是HW-300B,HW-302B,HW-322B;3、霍尔电压闭环传感器霍尔电压传感器的工作原理与闭环式电流传感器相似,也是以磁平衡方式工作的;原边电压VP 通过限流电阻Ri产生电流,流过原边线圈产生磁场,聚集在磁环内,通过磁环气隙中霍尔元件如HW-300B,HW-302B输出信号控制的补偿电流IS 流过副边线圈产生的磁场进行补偿,其补偿电流IS精确的反映原边电压VP;霍尔电压闭环传感器采用的霍尔是HW-101A,HW-105A,HW-108A,HW-300B,HW-302B;。
简单易懂的霍尔电流传感器使用原理及相关霍尔型
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简单易懂的霍尔电流传感器使用原理及相关霍尔型霍尔电流传感器是一种常见的电流传感器,它利用了霍尔效应原理来测量电流的大小。
霍尔效应是一种基于磁场的物理现象,当一个电流通过一段导体时,会产生一个磁场垂直于导体的方向。
当导体及其周围存在一个垂直于电流方向的磁场时,磁场会对电荷载流子施加一个力,使载流子在导体中产生一个电势差,即霍尔电势差。
霍尔电流传感器的工作原理是通过定积分磁路效应的霍尔元件作用,来判断电流大小。
霍尔元件通常由半导体材料制成,其结构包括一个用电流激活的霍尔电压发生器,一个信号处理电路以及一个输出电压线圈。
霍尔电流传感器中常用的霍尔型有线性霍尔元件和混合霍尔元件。
线性霍尔元件是一种可调节灵敏度的霍尔传感器,其输出电压与电流成正比。
根据霍尔元件的位置,线性霍尔元件可分为水平式和垂直式。
水平式线性霍尔元件是将霍尔元件的铁芯放置在电流导体的侧面,磁场方向垂直于电流方向。
垂直式线性霍尔元件是将霍尔元件的铁芯放置在电流导体的上下方向,磁场方向平行于电流方向。
混合霍尔元件是一种比线性霍尔元件更灵敏的霍尔传感器。
混合霍尔元件是通过将两个线性霍尔元件与反向极性相连来制成,从而可提高灵敏度。
混合霍尔元件的磁场感受区域为90度,可以感应到电流发生改变的小量变化。
霍尔电流传感器的使用原理是将待测电流通过传感器的导线,产生磁场,磁场作用在霍尔元件上,使霍尔元件的正负极之间形成一个霍尔电压(霍尔电势差),该电压与电流的大小成正比。
然后通过内置的信号处理电路,将霍尔电感应到的电压信号转化为与电流大小相关的输出信号。
输出信号可以是模拟信号,也可以是数字信号。
使用霍尔电流传感器的好处是它具有非侵入性、低功耗、响应速度快、线性度高等优点。
同时,它没有与被测电路直接相连的部分,因此没有线路损耗、电流传输损耗和温升等问题。
这使得霍尔电流传感器在测量高压高电流场合中更加安全。
总之,霍尔电流传感器利用霍尔效应原理进行电流测量,通过霍尔元件感应到的霍尔电压,经过信号处理电路转化为与电流大小相关的输出信号。
霍尔电流传感器芯片的特点及作用
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霍尔电流传感器芯片的特点及作用霍尔电流传感器芯片是一种用于测量电流的传感器,它基于霍尔效应原理工作。
它广泛应用于电力系统、电动车辆、电动工具、家电设备等领域,用于实时监测和控制电流。
以下是霍尔电流传感器芯片的特点及作用:1.非接触式测量:霍尔电流传感器芯片采用非接触式测量方式,通过检测电流传感器周围的磁场变化来测量电流,避免了传统电流测量方法中的导线接触问题,提高了测量的精度和可靠性。
2.宽量程:霍尔电流传感器芯片具有宽动态测量范围,能够适应不同电流值的测量需求,提供更大的灵活性和可扩展性。
3.高精度:霍尔电流传感器芯片经过精密校准和工艺优化,具有很高的测量精度,能够提供准确的电流数值,满足各种应用场景的精度要求。
4.低功耗:霍尔电流传感器芯片采用低功耗设计,通过优化芯片结构和工作模式,降低了功耗,延长了电池寿命,提高了系统的能效。
5.快速响应:霍尔电流传感器芯片具有快速响应的特点,能够及时检测到电流的变化,并实时反馈给控制系统,实现精准的电流控制。
6.安全可靠:霍尔电流传感器芯片具有良好的电气隔离性能,能够有效地隔离高电压和低电压部分,提供安全可靠的测量和控制功能,降低了电路故障和触电的风险。
7.强抗干扰性:霍尔电流传感器芯片通过采用先进的抗干扰技术,能够抵御外部电磁干扰和温度变化的影响,保证了测量的准确性和稳定性。
8.简化系统设计:霍尔电流传感器芯片具有集成度高、体积小的特点,可以简化系统的设计和布局,减少元器件和系统成本,提高产品的可靠性和可维护性。
霍尔电流传感器芯片作为电流测量和控制的重要组成部分,在很多应用领域发挥着重要的作用:1.电力系统监测与保护:霍尔电流传感器芯片可以在电力系统中实时监测电流的变化,用于电源开关的电流保护,避免电流过载和短路等故障的发生,提高系统的安全性和稳定性。
2.电动车辆:霍尔电流传感器芯片用于电动车辆的电池管理系统和电功率控制系统,实时监测电池组的充放电电流,控制电动机的转速和扭矩,提高车辆的能效和安全性。
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50 160 135 155 Ω
50 90 135 2) 135 2) Ω
50
mA
1:1000
± 12 ..15 (±5%) V
10 (@±15V) +IS mA
2.5
kV
精度-动态参数
X
εL
精度@ TA = 25°C, 线性度
@ ± 15 V (± 5 %)
I O
IHC IOT
tra t
r
di/dt
f
零点失调电流@ T = 25°C
A
剩余电流@ IP null 3), 3 x IPN 过载后
失调电流的温漂
- 10°C .. + 85°C
反应时间@ 10 % of IP max 响应时间 @ 90 % of I
P max
di/dt 跟随精度
频带宽度 (-1dB)
± 0.5 @ IPN
%
< 0.15
%
Typ Max
± 0.2 mA
± 0.3
mA
± 0.1 ± 0.6 mA
< 500 <1 > 200 DC .. 200
ns µs A/µs kHz
一般参数
TA
环境操作温度
T
环境贮存温度
S
RS
副边线圈电阻
G
质量
标准4)
- 10 .. + 85 °C
- 25 .. + 90 °C
@ 70°C 80
Ω
电流传感器 LA 58-P
原边和副边之间是绝缘的 可用于测量直流 交流和脉冲 电流
IPN = 50 A
电参数
IPN
原边额定 有效值 电流
IP
原边电流测量范围
RM
测量电阻 @
with ± 12 V with ± 15 V
@ ± 50 A max
@ ± 70 A max
@ ± 50 A max @ ± 70 A max
@ 85°C 85
Ω
18
g
prEN 50178
性能
• 应用霍尔原理的闭环(补偿) • 电流传感器 • 符合 UL 94-V0标准的绝缘外壳 • 安装于印刷线路板上
优势
• 出色的精度 • 良好的线性度 • 低温漂 • 最佳的反应时间 • 宽频带 • 无插入损失 • 抗干扰能力强 • 电流过载能力
应用
• 交流变频调速 伺服电机 • 直流电机牵引的静电转换 • 电池电源 • 不间断电源 (UPS) • 开关电源 (SMPS) • 电焊机电源
左视图
前视图 15
副边端子
+ 端: 电源电压 + 12 .. 15 V - 端: 电源电压 - 12 .. 15 V M 端: 测量
连接
LA58-P
机械性能
• 自然公差 • 原边穿孔 • 连接在副边回路PCB上 • 推荐的PCB孔
说明
± 0.2 mm 15 x 7 mm 3 管脚 0.63 x 0.56 mm 0.9 mm
I
副边额定有效值 电流
SN
K
转换率
N
VC
电源电压
IC
电流消耗
Vd
有效值电压用于交流绝缘检测 , 50 Hz, 1 分钟
50
A
0 .. ± 70
A
TA = 70°C TA = 85°C RR RR
M min M max M min M max
10 100 60 95 Ω
10 50 60 1) 60 1) Ω
• 在IP 按箭头指向流动时IS 是正向的 • 原边导体温度不应超过 90°C • 动态表现 (di/dt 和响应时间)母排完全充满原边穿孔时为最佳 • 此模块为标准传感器.对于不同的应用(电源电压 匝比,
单向测量 请与我们联系
• 为达到最佳的磁耦合,原边折返线圈必须位于装置的顶面
为提高传感器质量 LEM保留随时更新其产品的权利 恕不提前通知
注意事项
• 为了更好地发挥LEM传感器的优越性 能 建议您在焊接时使用低温焊锡
并尽量缩短焊接时间
注释 :
1) 测量范围限定在 ± 60 A max @ + 85°C 2) 测量范围限定在 ± 55 A max @ + 85°C 3) 磁路强磁场的结果
4) 备有相应检测清单
BJ-LEM
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E-mail: BJL@
52.77.25.000.1C
电话: + 86 (10) 80483178 传真: + 86 (10) 80484303
LA 58-P外 形 尺 寸 (in mm. 1 mm = 0.0394 inch) 底视图