Dare un senso all'effetto Hall ed ai sensori induttivi / Making sense of the Hall effect and inductive sensors
Dare un senso all'effetto Hall ed ai sensori induttivi / Making sense of the Hall effect and inductive sensors
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Sono disponibili due modi principali per misurare il campo magnetico attorno ad un conduttore: i dispositivi a effetto Hall possono essere utilizzati per misurare sia la corrente continua che quella alternata, mentre i sensori induttivi possono essere utilizzati per misurare la corrente alternata.
Un sensore ad effetto Hall è costituito da un nucleo, un dispositivo ad effetto Hall ed un circuito di condizionamento del segnale. Il conduttore che trasporta la corrente da misurare passa attraverso un nucleo magneticamente permeabile che concentra il suo campo magnetico. Il sensore è montato ad angolo retto rispetto al campo concentrato ed è energizzato da una corrente costante su un piano e, quando esposto al campo magnetico concentrato proveniente dal nucleo, produce una tensione differenziale che viene misurata ed amplificata dal circuito di condizionamento del segnale per produrre un'uscita proporzionale alla corrente.
I sensori Hall sono isolati dalla corrente e dalla tensione monitorate, riducendo al minimo i problemi di sicurezza. Inoltre, questi dispositivi possono essere progettati per fornire misurazioni ripetibili ed accurate di corrente alternata e continua.
Tuttavia, la tecnologia ad effetto Hall richiede più energia e può avere campi di misura più limitati rispetto ai sensori induttivi.
In un sensore di corrente induttivo, composto da un nucleo a filo avvolto ed un condizionatore di segnale, il conduttore di corrente passa attraverso il nucleo magneticamente permeabile che amplifica il campo magnetico del conduttore. L'AC provoca l'espansione ed il collasso del campo magnetico, che induce una corrente negli avvolgimenti. Rispetto ad un trasformatore, il conduttore che trasporta corrente è analogo al primario ed il nucleo è il secondario. La corrente secondaria viene convertita in una tensione CC ed il circuito di condizionamento produce un'uscita proporzionale alla corrente misurata. I sensori di corrente induttiva funzionano tipicamente tra 20 Hz e 100 Hz.
Il rilevamento della corrente induttiva è intrinsecamente isolato dalla tensione rilevata e può fornire un'elevata precisione ed un ampio campo di rilevamento. Sia i dispositivi di rilevamento induttivo che quelli ad effetto Hall producono una perdita di inserzione (caduta di tensione) prossima allo zero sul circuito monitorato.
ENGLISH
There are two main ways to measure the magnetic field around a conductor: Hall effect devices can be used to measure both direct and alternating current, while inductive sensors can be used to measure alternating current.
A Hall effect sensor consists of a core, a Hall effect device and a signal conditioning circuit. The conductor carrying the current to be measured passes through a magnetically permeable core which concentrates its magnetic field. The sensor is mounted at right angles to the concentrated field and is energized by a constant current in a plane and, when exposed to the concentrated magnetic field from the core, produces a differential voltage which is measured and amplified by the signal conditioning circuit to produce an output proportional to the current.
Hall sensors are isolated from the monitored current and voltage, minimizing safety concerns. Additionally, these devices can be designed to provide repeatable and accurate measurements of alternating and direct current.
However, Hall effect technology requires more energy and can have more limited measuring ranges than inductive sensors.
In an inductive current sensor, composed of a wire-wound core and a signal conditioner, the current conductor passes through the magnetically permeable core which amplifies the conductor's magnetic field. AC causes the magnetic field to expand and collapse, which induces a current in the windings. Compared to a transformer, the current-carrying conductor is analogous to the primary and the core is the secondary. The secondary current is converted to a DC voltage and the conditioning circuit produces an output proportional to the measured current. Inductive current sensors typically operate between 20 Hz and 100 Hz.
Inductive current sensing is intrinsically isolated from the sensed voltage and can provide high accuracy and a wide sensing range. Both inductive and Hall-effect sensing devices produce near-zero insertion loss (voltage drop) on the monitored circuit.
Da:
https://electronics360.globalspec.com/article/20251/making-sense-of-hall-effect-and-inductive-sensors?uid=%2D1474234620&uh=f9d092&md=231204&mh=14a25c&Vol=Vol13Issue12&Pub=86&LinkId=2151264&keyword=link%5F2151264&itemid=392778&frmtrk=newsletter&cid=nl
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