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霍爾傳感器 干擾：如何采用霍爾效應電流傳感器抑制共模干擾

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霍爾傳感器 干擾：請教，電機啟動時讀取霍爾傳感器轉速亂跑，不抗干擾咋辦

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用手摸A點，轉速脈沖數飛快的減小，加了電容C以及此線在MCU引腳處也加104電容后手摸不變數了
但是在電機啟動時，經常發生脈沖數飛快的減小，抗干擾性很差
請教各位大師，給指點迷經，不勝感謝！
[此貼子已經被作者于2016/4/26 10:11:09編輯過]

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#5樓

回復 #2樓 hty.czh
聽人說過，驅動和脈沖采樣計數都加光耦，不過需要有DC-DC隔離電源配合，隔離電源好貴的，有些承受不了 呵呵
不知道 是不是必須配合隔離電源才有效

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#6樓

回復 #3樓 kdrjl
也考慮到這個問題了，但是這個不會弄，水平差
請問有具體的地方嗎，我好對應改正

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#7樓

以下是引用混沌在2016/4/27 7:53:15的發言：
聽人說過，驅動和脈沖采樣計數都加光耦，不過需要有DC-DC隔離電源配合，隔離電源好貴的，有些承受不了 呵呵
不知道 是不是必須配合隔離電源才有效
你先加上試試。隔離電源做下一步打算，或者電機單獨弄個電源也是辦法。

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#8樓

回復 #6樓 混沌
第一，先用萬用表測量一下傳感器的金屬外殼與信號線是否是通的，如果是通的，需要把傳感器絕緣安裝于金屬機架；
第二，設備金屬外殼與傳感器的安裝金屬外殼，以及檢測終端（如計算機或顯示單元）金屬外殼用導線連成一片，叫等電位；
第三，接地。找一個系統中最大的金屬導體，作為接地點。效果會比較好。
關于現場的EMC安裝規范，需要因地制宜的去做，掌握原則即可。最關鍵的是等電位和接地這兩條。另外，信號線不要搭外殼。

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霍爾傳感器 干擾：霍爾電壓電流傳感器的干擾怎么解決？【已回答】

霍爾電壓電流傳感器的干擾怎么解決？【已回答】
近年來，新一代半導體功率器件大規模引進，在電氣電子、交流變頻調節、換檔裝置和開關電源等領域得到大量的應用。原電流和電壓檢測元件不適用于高頻、高di/dt電流波形的傳輸和檢測。霍爾電壓電流傳感器是一種工業功率傳感器，開發用于測量控制電流和電壓，是一種高性能電氣檢測組件。
霍爾電流和電壓傳感器廣泛應用于變頻調速裝置、逆變裝置、ups電源、逆變焊接、變電站、電解電鍍、數控機床、微機監控系統、電網監控系統。在電氣和電子產品中，檢測和控制重要電流和電壓的準確性安全性也是運轉的基本保證。
1.霍爾傳感器性能特性
霍爾電流電壓傳感器具有較高的電氣性能，是一種能夠隔離主電路和電控電路的先進電氣檢測元件。它結合了變壓器和分離器的全部優點，同時克服了互感器和分流器的缺陷(互感器僅適用于工業頻率測量50hz；分流器不能執行隔離測量。)。同樣的霍爾電壓傳感器可以檢測交流電和直流電，甚至是瞬態峰值，從而使其成為取代互感器和分流器的新一代產品。霍爾電流和電壓傳感器具有以下特性:
可以測量任何波形的電壓和電流。霍爾電壓傳感器和電流傳感器可以測量任何波形的電流和電壓參數，如直流波形、交流波形和脈沖波形。也可以測量其二次側電路準確反映原側電流波形的瞬態峰值參數。這一點不能與普通變壓器相提并論，因為普通互感器通常只適用于正弦波50hz；
●高精度。霍爾電壓傳感器在額定值范圍內精度高于1%，適用于任何波形，而變壓器的精度通常為3%至5%，僅適用于正弦波形50hz；
●線性度優于0.5%.
●良好的動態性能。通常霍爾傳感器動態響應時間小于7μs，跟蹤速度di/dt大于50A/μs；
霍爾電壓傳感器通過其卓越的動態性能(非敏感組件)，為提高現代控制系統的性能提供了重要基礎。一般變壓器的動態響應時間為10至20μs，這顯然不適合工控系統的發展需要
●工作頻率帶寬。可在0至20khz頻率范圍內正常工作；
●過載能力強，測量范圍大(0~A)
●可靠性高，平均無故障運行時間超過5×小時；
●體積小、重量輕、易于安裝，不會對系統造成任何損失。
2.霍爾傳感器工作原理
霍爾電流和電壓傳感器是根據霍爾原理制造的。它有兩種工作方法，即磁平衡和直測式。霍爾電流和電壓傳感器通常由原邊電流、磁環、霍爾器件、副線圈和放大電路等組成。
2.1個直接釋放電流傳感器
眾所周知，當電流通過長電線時，圍繞電線產生磁場，磁場的大小與穿過電線的電流成比例，可以通過磁芯聚合在霍爾裝置上檢測出來，并給出信號輸出。信號通過信號放大器放大后立即輸出，正常額定輸出標定為4V或者5V。
2.2磁平衡電流傳感器
磁平衡電流傳感器也稱為補償傳感器，即磁環中檢測到的電流的Ip產生的磁場由二次線圈的電流產生的磁場抵消，從而使霍爾器件處于工作狀態以檢測零磁通量。
磁平衡電流傳感器的具體工作方法如下:電流通過主電路時，導線上產生的磁場由組合磁環聚集，在霍爾器件上檢測，產生的信號輸出用于驅動相應的功率管，以獲得補償電流Is。此電流通過多個線圈再次產生磁場，磁場與檢測到的電流產生的磁場正好相反，補償了原來的磁場，逐漸減小了霍爾器件的輸出。當Ip乘以線圈數所產生的磁場相等時，即不再增大，此時霍爾裝置將起到零磁流量作用，此時可以通過Is跟蹤Ip。當Ip發生變化時，平衡被破壞，霍爾設備有信號輸出，即重復上述過程，最后再次實現平衡。檢測到的電流的任何變化都會破壞這種平衡。磁場一旦失去平衡霍爾儀器就有信號輸出.。功率放大后，立即有相應電流通過二次線圈補償不平衡磁場。從磁場不平衡到再平衡，理論上需要不到1μs，這是一個動態平衡過程。
2.3霍爾電壓傳感器
霍爾電壓傳感器的工作方式與閉環電流傳感器相似，還能以磁平衡的方式工作。
3.霍爾傳感器連接模式
電源和電壓傳感器只需連接交流電源即可。在外部，測量的電流條通常通過傳感器或連接到原始邊端子，然后在次要邊端進行簡單連接，以執行主控制回路絕緣檢測.電路設計非常簡單。如果與發射機一起使用，可在a/d轉換后方便地連接到計算機或各種儀器，并可遠距離傳輸。
3.1磁平衡(補償)接線方法
磁平衡類型電流(補償)、電壓傳感器/變換器:輸出信號主要是電流。(如果需要電壓輸出模式，則可以根據所需電壓大小在m端和電場之間連接測試電阻，也可以根據需要增大測試電壓。)此類通用傳感器的三個接線端子為:正電源輸入連接到“+”端，負電源輸入連接到“-”端，而“m”端連接到信號輸出端。
3.2直測式電流傳感器接線法
直測式電流傳感器。其輸出信號為電壓形式，在額定工作條件下，其標準輸出信號為4v5v，用戶可根據需要選擇。傳感器上有零和增益電位計，用戶通常不需要重新調整。如果用戶有特殊要求，可以在都睿感控進行訂購。直測式電流傳感器的布線方法可能因產品而異，但四個布線端子中的大多數是:正電源輸入端連接“+”，負電源輸入端連接“-”“M”是信號輸出端，“0”為電源地。
3.3電壓傳感器布線方法
電壓傳感器通常包含5個接線端子，其中“V+”和“V-”是分別連接到p的原邊端子，測量的電壓輸入的正負。其他三個端子為副邊端子、+端子連接到正電源、"-"端子連接到負電源、"M"端子連接到信號輸出。
根據測量的電壓大小，用戶可以根據需要在連接到傳感器的原始邊之前，將有限電流電阻r串聯到測量的電壓端.R系列連接強度的大小由以下公式確定:
R=Vp/Iin-Rin
r是串聯電阻，Vp是測量的電壓，Iin是額定輸入電流，Rin是傳感器原邊電阻。
連接電阻的功率大小由W=Vp·Iin確定。
4.霍爾電壓傳感器的應用
4.1電壓逆變器保護電路
在電壓型變換器中，如果相位切換失敗，一個相位上下兩個橋臂上的半導體器件容易因電流過大而損壞.例如，上下橋臂采用功率模塊時，短路保護電路必須能夠切斷門驅動電路在檢測到短路后10μs內，還應考慮電路的傳輸時間。因此，該逆變器應具有快速過流保護裝置，該裝置可使用霍爾電流傳感器檢測每個橋臂上的電流。如果橋的上下臂由于相位切換故障而同時導電，則相應的兩個傳感器可以同時檢測電流信號，并在與基準電壓比較后將電流信號轉換為方波。這樣，可通過門電路控制封鎖所有的逆變觸發脈沖，達到了切斷門驅動電路的目標。電壓型逆變器保護電路的優點是，只要橋上下臂的電流同時超過底座，保護電路立即起作用。由于過早保護，功率模塊不受過電流的影響.。第二，保護很快。因為霍爾電流傳感器是一個無感元件，所以在功率模塊判斷時不會產生過電壓。因此，可以簡化設計過程并提高效率。
5.傳感器接口電路的常見干擾和處理解決方案
傳感器輸出通常是小信號，因此傳感器的所有接口電路都存在小信號處理問題。干擾很常見，通常出現在傳感器接口和信號傳輸線上，并與這些有用的小信號混合，從而使信號失真并影響測量精度。因此，必須研究傳感器接口電路的常見干擾，并采取適當措施，在測試系統的設計、生產和使用過程中消除這些干擾。
5.1構成干擾的三個要素
碰撞的三個組成部分:干擾源、耦合通道和受感器。圖2顯示了這三個要素之間的關系。
5.2.干擾形式
干擾源是客觀的.要有效地消除碰撞，必須首先找到干擾的原始位置，然后在源位置避免干擾。另一方面，傳感器通常用于工業場所，干擾有時是不可避免的，通過消除干擾源來衡量電路的可靠運行是不現實的。只有適應環境，降低信道對干擾的敏感度，提高傳感器對干擾的抵抗力，才能做到這一點。抗干擾技術主要是從傳感器接口電路中的干擾通道采取抑制措施。
根據干擾傳輸通道，干擾主要是:電網；地線干擾；信號通道干擾。
長距離信號傳輸過程中遇到的干擾如下:
a.長線路周圍空間電磁場的電磁干擾；
b.信號線之間的干擾。當強信號線(或快速變化信號線)靠近弱信號線時，線路之間的干擾由線路之間的電容器和雙向分布產生；
c.長距離信號地線干擾。信號線越長，信號地線越長，即地線的電阻越大，從而形成很大的潛力差異。
d.空間電磁輻射干擾:此類干擾通常不太嚴重，主要可以通過遠離干擾源或采取適當的防護措施(例如屏蔽、防護線)加以解決。
5.3常見干擾防護措施
5.3.1電源過濾技術
消除網絡干擾的主要措施是過濾電源。電源變壓器可以采用兩級保護措施:在主線圈和副線圈之間添加金屬保護層，保護層連接到機箱，從而降低配電容量的值，有效抑制電源變壓器將高頻干擾信號輸入二級。
5.3.2屏蔽技術
使用導線或導線創建外殼，以保護易被干擾的敏感部分，從而阻止或抑制各種場干擾。主要有三種類型的屏蔽:
(1)靜電防護:為避免靜電耦合干擾，經常選用低電阻材料制作屏蔽盒。在實際布線過程中，如果導線之間敷設了地線，導線之間的靜電耦合將顯著減弱.
(2)電磁屏蔽:用渦流產生的反向磁場補償高頻電磁場的干擾.為了考慮到靜電屏蔽層，屏蔽罩應接地；
(3)磁屏蔽:用高導電磁性材料制造屏蔽，防止低頻磁通干擾。在部署期間，應根據干擾頻率大小選擇屏蔽類型和幾何尺寸及屏蔽壁厚。
5.3.3接地技術
接地是指使用低電阻導線將點連接到等效點或等效表面，從而形成總的基本潛力。正確接地的目的是消除公共地線不均勻造成的常見阻抗耦合干擾，并避免磁場和電位差的影響，即不允許它形成電流回路。
5.3.4雙絞線傳輸技術
當傳感器遠離測量裝置時，信號通常由雙絞線傳輸。也就是說，每一個信號由兩條互絞線傳輸，一個是信號線，另一個是地線。
消除空間中的電磁干擾、線路之間的干擾和信號地線的干擾。因為空間電磁場在每個絞環中產生的感應電勢是相同的，但對于每條線路，感應電勢可以相互抵消，因此對傳輸的信號沒有影響。第二，信號電流在兩條信號線上大小相同，方向相反，使成對的導線與其他信號線的相互方向為零，從而消除了干擾。對于長距離傳輸，負載阻抗與扭轉扭矩特性阻抗之間的對應也應注意，以避免傳輸反射和信號失真。
5.3.5隔離技術
在接口電路中，如果接地超過兩個點，則可以輸入電荷耦合干擾和接地回路電流干擾。消除這些干涉的方法是使用隔離技術。一般有兩種電磁絕緣和光電絕緣.
傳感器接口電路中的各種抗干擾措施對于測試系統的可靠運行是必要的，但并非所有的抗干擾措施都應在同一電路中使用，而且其實際應用應適合具體情況。一般來說，傳感器輸出信號越小，抗干擾措施就越嚴格。

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霍爾傳感器 干擾：霍爾電流傳感器受干擾的原因

　　霍爾電流傳感器受干擾的原因，大家知道嗎？下面就一起來看看吧！
霍爾電流傳感器受干擾的原因
霍爾電流傳感器，在使用過程中不僅會受到內部因素的影響，同時還會受到外部環境因素的干擾，如外部電磁場干擾。想要判斷霍爾電流傳感器在測量過程中是否受到外部電磁場干擾，可以通過下面的因素來判斷：
1、傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；
2、外部導線與傳感器的距離、外部導線的形狀、位置和傳感器內霍爾電極的位置；
3、安裝傳感器所使用的材料有無磁性；
4、所使用的電流傳感器是否屏蔽。
霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，根據霍爾效應原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾 元件平面的法線方向上施加磁場 強度為B的磁場，那么在垂直于 電流和磁場方向（即霍爾輸出端 之間），將產生一個電勢VH,稱 其為霍爾電勢，其大小正比于控 制電流I.與磁場強度B的乘積。 即有式中：K為霍爾系數，由霍爾元件的材料決定；I.為控制電流；B為磁場強度； VH為霍爾電勢。
霍爾器件是一種采用半導體材料制成的磁電轉換器件。如果在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現霍爾電勢VH.
霍爾電勢VH的大小與控制電流IC和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ
霍爾電流傳感器是按照霍爾效應原理制成，對安培定律加以應用，即在載流導體周圍產生一正比于該電流的磁場，而霍爾器件則用來測量這一磁場。因此，使電流的非接觸測量成為可能。
通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。因此，電流傳感器經過了電-磁-電的絕緣隔離轉換。
當然相比較傳感器的與互感器而言，傳感器的價格更高些，而互感器價格更為低廉，廠家更多，可選擇的也更多。
而當今社會發展的需求增多，傳感器廠商也不斷的增加，使得傳感器的價格也降低，*終傳感器將會代替互感器。
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