霍爾電流轉換器
若電流通過導體A,則由安培定律可知在A的周圍就產生了磁場。由于該磁場的磁通密度與電流值準確地成比例,故可用霍爾元件來檢測磁通密度,并測量通過導體的電流。這種方法,從主電路A作電氣絕緣就能夠檢測電流值,因此,在高壓電流的測量中十分有效。測量的電流值較小時,可將線圈繞在磁路上增加安培匣數,就能增大磁通密度,提高檢測精度。電流值大時,可在磁路中設置空隙,增大磁飽和點。
通常,在Ic為最大值時每1A電流能獲得的霍爾電壓約為0.6 mV。雖然這些轉換器都是不能對磁路實現開關的結構,但通過設置開關機構,就可應用于大電流的鉗型電流計,特別適合用于100A左右中容量的直流檢測。在這種情形下,每1A電流的霍爾電壓約為0.4~0.5mV。
用于各種控制系統的霍爾檢測器大多具有如下特性。
初級檢測電流If有0~5、0~10、0~30、0~500和0~1000A(交、直流);輸出電壓VH在各If的最大值時為120~300mV(交、直流);各檢測電流為最大值時線性優于1%;溫度系數為0.02%/℃,初級電流與輸出電路的絕緣在交流1500~2500V之間,或用于高壓電路的有30kV和50kV兩種。
數字/電流轉換器
A/D轉換器的輸入一般都是電壓,而D/A轉換器的輸出通常是低阻放大器產生的電壓。有許多轉換器提供的是電流而不是電壓,電流輸出是線性的且不受偏移的影響,使用運算放大器又可以將電流變為電壓。
D/I轉換器通常有一個正向基準,當流過轉換器的電流增加時,相應的數字碼也將隨之增大,它不依賴于實際轉換器的基準極性。如果流入轉換器的電流增加而引起相應數字碼減小時,就是一種負向基準關系。
采用電流輸出或直接由梯形電阻產生電壓輸出的轉換器,可以認為是電阻串聯的電壓產生器或電阻并聯的電流產生器。這些可以被一個反向或正向的運算放大器來處理,反向電流輸出的接法可以得到增益接近于1的高內阻系統,增益主要取決于反饋電阻,這個電阻可以減小放大器的漂移誤差。