电流传感器的工作原理
     南京中旭电子科技有限公司的电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应原理。（本文下面多以以零磁通闭环产品原理为例）
     当原边导线经过电流传感器时，原边电流ip会产生磁力线，原边磁力线集中在磁芯气隙周围，内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的，大小仅为几毫伏的感应电压，通过后续电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流is，并存在以下关系式： is靠 ns= ip靠np 
     其中，is—副边电流；
      ip—原边电流；
      np—原边线圈匝数；
      ns—副边线圈匝数；
      np/ns—匝数比，一般取np=1。
     电流传感器的输出信号是副边电流is，它与输入信号（原边电流ip）成正比，
     is一般很小，只有10~400ma。如果输出电流经过测量电阻rm，则可以得到一个与原边
     电流成正比的大小为几伏的电压输出信号。
     2、传感器供电电压va
     va指电流传感器的供电电压，它必须在传感器所规定的范围内。超过此范围，传感器不能正常工作或可靠性降低，另外，传感器的供电电压va又分为正极供电电压va+和负极供电电压va-。要注意单相供电的传感器，其供电电压vamin是双相供电电压vamin的2倍，所以其测量范围要相供高于双电的传感器。
     3、测量范围ipmax
     测量范围指电流传感器可测量的最大电流值，测量范围一般高于标准额定值ipn。
     三、电流传感器主要特性参数
     1、标准额定值ipn和额定输出电流isn
     ipn指电流传感器所能测试的标准额定值，用有效值表示（a.r.m.s），ipn的大小与传感器产品的型号有关。 isn指电流传感器额定输出电流，一般为10~400ma，当然根据某些型号具体可能会有所不同。
     2、 偏移电流iso
     偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。电流传感器在生产时，在25℃，ip=0时的情况下，偏移电流已调至最小，但传感器在离开生产线时，都会产生一定大小的偏移电流。产品技术文档中提到的精度已考虑了偏移电流增加的影响。
     3、 线性度
     线性度决定了传感器输出信号（副边电流is）与输入信号（原边电流ip）在测量范围内成正比的程度，南京中旭电子科技有限公司的电流传感器线性度要优于0.5%。
     4、 温度漂移
     偏移电流iso是在25℃时计算出来的，当霍尔电极周边环境温度变化时，iso会产生变化。因此，考虑偏移电流iso的最大变化是很重要的，其中，iot是指电流传感器性能表中的温度漂移值。
     5、 过载
     电流传感器的过载能力是指发生电流过载时，在测量范围之外，原边电流仍会增加，而且过载电流的持续时间可能很短，而过载值有可能超过传感器的允许值，过载电流值传感器一般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。
     6、 精度
     霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流ipn。在+25℃时，传感器测量精度与原边电流有一定影响，同时评定传感器精度时还必须考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
     四、传感器型号、结构和安装方法
     南京中旭电子科技有限公司的传感器产品标签一般由“传感器产品型号”和“生产日期”两部分构成。“传感器产品型号”用于标明传感器的型号、额定测量值、工作电源及接线指示，“传感器生产日期”则是由8位数字构成，表明传感器的生产年月份、批次（一月中的第几批产品）。
     南京中旭电子科技有限公司的传感器产品很多，每种传感器的外形结构、尺寸大小等都有所不同，下面介绍几种典型的外形结构及安装接线方法。
     1、 hnc025a电流传感器
     hnc-025a电流传感器是南京中旭电子科技有限公司中一种量程很小的传感器，所能测量的额定电流为5、6、8、12、25a，原边管脚的不同接法可确定额定测量电流为多少，参见说明书。
     2、带线电流传感器
     如常规电流传感器一样，一般传感器都有正极（+）、负极（-）、测量端（m）及地（0）四个管脚，但带线电流传感器则没有此四个管脚，而是有红、黑、黄、绿三根引线，分别对应于正极、负极、测量端及地。同时在大多传感器中有一内孔，测量原边电流时要将导线穿过该内孔。孔径大小与产品型号、测量电流大小有着必然的关系。
     不管是什么型号的电流传感器，安装时管脚的接线应根据说明书所注情况进行相应连线。
     （1）在测量交流电时，必须强制使用双极性供电电源。即传感器的正极（+）接供电电源“+va”端，负极接电源的“-va”端，这种接法叫双极性供电电源。同时测量端（m）通过电阻接电源“0v”端（单指零磁通式）。
     （2）在测量直流电流时，可使用单极性或单相供电电源，即将正极或负极与“0v”端短接，从而形成只有一个电极相接的情况。
     另外，安装时必须全面考虑产品的用途、型号、量程范围、安装环境等。比如传感器应尽量安装在利于散热的场合。
     五、提高测量精度的方法
     除了安装接线、即时标定校准、注意传感器的工作环境外，通过下述方法还可以提高测量精度：
     1、原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏；
     2、原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙；
     3、需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值ipn，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100a的传感器去测量10a的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈（一般情况，np=1；在内孔中绕一圈，np=2；……；绕九圈，np=10，则np×10a=100a与传感器的额定值相等，从而可提高精度）；
     4、当欲测量的电流值为ipn/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度。
     六、传感器的抗干扰性
     1、电磁场
     霍尔效应电流传感器，利用了原边导线的电磁场原理。因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。
     (1)传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化；
     (2)外部导线与传感器的距离、外部导线的形状、位置和传感器内霍尔电极的位置；
     (3)安装传感器所使用的材料有无磁性；
     (4)所使用的电流传感器是否屏蔽；
     为了尽量减小外部电磁场的干扰，最好按上述要求安装传感器。 
     七、传感器标定
     1、偏移电流iso
     偏移电流必须在ip=0、环境温度t≈25℃的条件下进行校准，（双极性供电）接线，且测量电压vm必须满足：
     vm≦rm×iso 
     2、精度
     在ip=ipn（ac or dc）、环境温度t≈25℃、传感器双极性供电、rm为实际测量电阻的条件下进行测量。
      3、保护性测试
     南京中旭电子科技有限公司的传感器在测量电路短路、测量电路开路、供电电源开路、原边电流过载、电源意外倒置的条件下都可受到保护。对上述各项测试举例如下：
     （1）测量电路短路
     此项测试必须在ip=ipn、环境温度t≈25℃、传感器双向供电、rm为实际应用中的电阻条件下进行，输出与地接一开关，开关应在一分钟之内合上和打开。
      （2）测量电路开路
     此项测试条件为ip=ipn、环境温度t≈25℃、传感器双向供电、rm是实际应用中的电阻条件下进行，输出与电阻接一开关，开关s应在一分钟之内完成闭合/打开切换动作。
     （3）电源意外倒置测试
     为防止电源意外倒置而使传感器损坏，在电路中专门加装了保护二极管，此项测试可使用万用表测试二极管两端，测试应在ip=0、环境温度t≈25℃、传感器不供电、不连接测量电阻的条件下进行。可使用以下两种方法测试：
     第一种：万用表红表笔端接传感器“m”端，万用表黑表笔端接传感器“+”端；
     第二种：万用表红表笔接传感器负极，万用表黑表笔接传感器m端；
     在测试中，如万用表鸣笛，说明二极管已损坏。
     八、传感器应用计算
     根据图13，电流传感器的主要计算公式如下：
     npip=nsis； 计算原边或副边电流
     vm=rmi； 计算测量电压
     vs=rsis； 计算副边电压 
     va=e+vs+vm； 计算供电电压 
     其中，e是二极管内部和晶体管输出的压降，不同型号的传感器有不同的e值。这里我们仅以hnc-300lt为例，这种传感器的匝数比np/ns=1/2000、标准额定电流值ipn=300a rms 、供电电压va的范围为±12v~±15v（±5%）、副边电阻rs=30ω ，在双极性（±va）供电，其传感器测量量程>100a且无防止供电电源意外倒置的保护二极管的情况下，e=1v。在上述条件下：
     （1）给定供电电压va，计算测量电压vm和测量电阻rm：
     假设：供电电压va=±15v
     根据上述公式得：
     测量电压vm=9.5v；
     测量电阻rm=vm/is =63.33ω；
     副边电流is=0.15a。
     所以当我们选用63.33ω的测量电阻时，在传感器满额度测量时，其输出电流信号为0.15a ，测量电压为9.5v。
     （2）给定供电电压和测量电阻，计算欲测量的峰值电流；
     假设：供电电压va=±15v，测量电阻rm=12ω，
     则：vm+vs=（rm+rs）×is =va-e=14v
     而：rm+rs=12w+30w=42w，
     则最大输出副边电流：ismax= 0.333a
     原边峰值电流：ipmax=ismax(ns/np)=666a
     这说明，在上述条件下，传感器所能测量的最大电流即原边峰值电流为666a。如果原边电流大于此值，传感器虽测量不出来，但传感器不会被损坏。
     （3）测量电阻（负载电阻）能影响传感器的测量范围。
     测量电阻对传感器测量范围也存在影响，所以我们需要精心选择测量电阻。用下式可计算出测量电阻：
     其中，vamin—扣除误差后的最小供电电压；
     e—传感器内部晶体管的电压降；
     rs—传感器副边线圈的电阻；
     ismax—原边电流ip为最大值时的副边电流值。
     另外我们可以通过下式确认所选传感器的稳定性。
     如果vamin不符合上式，则会造成传感器的不稳定。一旦出现这种情况，我们可以有以下三种方法克服：
     1）更换电压更大的供电电源；
     2）减小测量电阻的值；
     3）将传感器更换成rs较小的传感器。
     例如，某种型号的电流传感器，其标准额定电流ipn=1000a，匝数比np/ns=1/2000，e值为1.5v，副边电阻rs=30ω，测量电阻rm=15w，用15v电源单极性供电。则va=30v（单极性供电是双极性供电的2倍）， 而：
     is=ip×np/ns =0.5a 
     vs=rs×is=15v
     vm=rm×is=7.5v
     =24v<30v