Конструкция и принцип действия.

В то время как датчики прямого усиления дают выход напряжения U_вых, пропорциональный увеличенному напряжению Холла V_H, компенсационные датчики обеспечивают выходной ток, пропорциональный напряжению Холла , который действует как сигнал обратной связи, чтобы компенсировать магнитное поле, создаваемое первичным током B_P, магнитным полем, создаваемым полем выходного тока B_S.

Выходной ток намного меньше, чем I_P, потому что катушка с N_S витками предназначена для генерирования аналогичного магнитного потока (ампер-витков). Таким образом :

N_P * I_P = N_S * I_S

Следовательно, индукция B_S эквивалентна B_P и их соответствующие ампер-витки компенсируют друг друга.

Рис.6 Пояснение принципа работы компенсационного датчика.

Таким образом, система действует при нулевом магнитном потоке в сердечнике (рис. 6).

Приведем для примера преобразование постоянного тока 100 А. Количество витков N_P = 1, потому что проводник ведет прямо к магнитной цепи, тем самым составляя один виток. Вторичная (выходная) обмотка имеет 1000 витков (N_S = 1000). Соотношение витков составляет 1:1000.

Как только I_P примет положительное значение, в сквозном отверстии магнитного сердечника возникает индукция B_P, создавая напряжение Холла V_H в элементе Холла. Это напряжение преобразовывается в ток с помощью генератора тока, каскад усилителя которого обеспечивает протекание тока через вторичную обмотку. Таким образом, создается поле с величиной индукции B_S, которая компенсирует поле с величиной индукции B_P.

Следовательно, окончательный вторичный выходной ток будет следующим:

I_S = (N_P * I_P) / N_S = (1* 100) / 1000 = 100 мА

I_S - является точным отображением I_P по форме, но меньшим в 1000 раз. Такое преобразование тока как раз и используется для целей потребителей.