前言 
由于霍耳传感器具有 无插入损耗、安装布置方便、使用简单、性能优良等特点，在某些领域逐渐取代分流器和互感器，应用越来越普及。本文对其选型和使用注意事项进行简要总结。 
第一节 选型和采购 
1-1 为什么要选择霍耳传感器 
首先对几种电流传感器做简单比较。 
1、 插入损耗：分流器（有），互感器（无），霍耳（无），光纤（无）
2、 布置方式：分流器（需串入主电路），互感器（开孔，导线穿过），霍耳（开孔，导线穿过），光纤（－）
3、 测量对象：分流器（直流、交流、脉冲），互感器（交流），霍耳（直流、交流、脉冲），光纤（直流、交流）
4、 电气隔离：分流器（无隔离），互感器（隔离），霍耳（隔离），光纤（隔离）
5、 精度：分流器（一般较低），互感器（较低），霍耳（闭环型精度高），光纤（较高）
6、 频带响应：分流器（~10MHz），互感器（~1kHz），霍耳（~50kHz），光纤（~1MHz）
7、 使用方便性：分流器（小信号放大需隔离处理），互感器（使用较简单），霍耳（使用简单），光纤（－）
8、 适用场合：分流器（小电流控制测量），互感器（交流测量 
电网监控），霍耳（控制测量），光纤（高压测量电力系统常用）
9、 价格：分流器（较低），互感器（低），霍耳（高），光纤（很高）
10、 普及程度：分流器（普及），互感器（普及），霍耳（较普及），光纤（未普及）
简而言之，分流器成本低频响好但使用麻烦，互感器只能测量交流，霍耳传感器性能好使用方便但价格稍高。选择何种类型的传感器，亦可以按以下思路考虑： 
（1） 是否需要测量直流？ 如果是，则互感器不合适。 
（2） 是否不宜改变主电路的形式？如果是，则分流器或采样电阻不合适。 
（3） 是否对价格敏感？ 如果是，可以优先考虑分流器和互感器。 
（4） 是否要求隔离且对精度有较高要求？分流器也可以通过光耦或隔离放大器进行隔离，但隔离后，带宽下降、精度降低、成本增加。 
（5） 是否对测量环节的插入损耗有严格限制？ 如果是，则分流器不合适。 
（6） 是否需要高带宽、比如大于1MHz？如果是，则应选用分流器；如果需要隔离，则可以先进行AD转换，然后数字隔离、比如采用现场总线隔离传输信号。 
在精度要求较高且价格不敏感的场合，霍耳电流传感器具有更好的性能价格比，可优先选用。 
1-2 选择哪种类型的霍耳传感器 
需求决定选择。选择类型之前，需进一步明确需求，包括：性能要求、价格承受能力、使用安装方式等；某些厂商根据不同的客户需求，基于传感器内部工作原理、安装方式、测量信号特征的不同，对产品进行了分类，便于用户选择和使用，用户可据此进行选择。 
􀁺 根据工作原理选择： 

根据中旭公司的手册，霍耳电流传感器主要有开环（直测式）和闭环（磁平衡式）两种类型，开环型精度差价格低，精度典型值为1％，闭环型精度可以到0.1％，但价格也较开环型高出几倍。 
􀁺 根据安装方式选择： 

常见的安装方式有PCB安装型和开孔型两种。PCB安装型适合小电流采样，开孔型适合大电流采样。 
􀁺 根据测量信号特征选择： 

除常用的交直流和脉冲电流测量用传感器外，中旭公司还提供特专门用于高压大电流测量的直流传感器。 
确定类型之后，可以根据产品手册、网上资料，结合市场调研情况，尝试确定传感器的具体型号。而确定具体型号的时候，选择哪个厂家的产品无疑也是很重要的。 
1-3 选择哪个厂家的传感器 
国内厂商产品一般性能稍差但价格低，LEM、Honeywell等厂商的产品性能较好，但价格高。选择国内厂商的时候，应主要考核其品质；选择国外著名厂商的时候，应主要考虑其价格和供货。Honeywell和日系传感器主要通过代理分销。 
1-4 确定传感器型号 
不同类型传感器的具体型号主要由量程区分。当原边电流超过传感器额定时，线性度将降低。为保证测量精度，传感器额定测量值为被测信号1~1.5倍较为合适，如果被测信号有较大的波形系数，还需进一步加大量程，确保被测信号峰值不超出传感器测量范围。从减少库存角度考虑，如果系统中有幅值接近的且差别不大的传感器，可按较大量程选择，较小幅值信号采用多匝穿绕。  

1-5 采购 
因为电流传感器、尤其是大电流的传感器，单价较高，可以向厂商直接订货。国内厂商和中旭等公司可以接受直接订货， 
第二节 霍耳电流传感器工作原理 
2-1什么是霍耳效应？ 
当半导体薄片两端有电位差时,半导体内部有载流子流动。 运动电荷在磁场中受垂直于速度方向的洛仑兹力的作用朝一侧偏转，在半导体的侧面聚集形生成附加电场，这就是霍耳效应，产生的电压就称霍耳电压。霍耳电压的大小与磁感应强度成正比。 
2-2霍耳电流传感器工作原理 
霍耳传感器基于霍耳效应原理工作：电流传感器由带有气隙的磁心、置于气隙中的霍耳器件和信号调理电路三部分组成。当原边导线经过磁心的电流传感器时，原边电流Ip会产生磁力线，原边磁力线集中在磁芯周围，内置在磁芯气隙中的霍尔器件可产生和原边磁力线成正比的毫伏级电压，调理电路把该电压信转变为副边电流Is。 
第三节 了解传感器参数 
以中旭公司电流传感器为例介绍如下。 
3-1 电参数 
IPN － 原边额定有效值电流，单位为A.rms，IPN的大小与传感器产品的型号有关 
IP － 原边电流测量范围，单位为A，最大为IPMAX 
ISN － 副边额定有效值电流， 一般为20mA～100mA，大电流型传感器会有所不同 
KN － 转换率，即副边电流与原边电流之比ISN/IPN
Vc － 电源电压，一般为±15～18V 
Vd － 有效值电流用于绝缘检测，测试条件为50Hz/1分钟 
3-2 精度－动态参数 
XG － 总精度，测试条件为：IPN，环境温度25℃  
ΕL － 线性度，测试条件为：环境温度25℃ 
Io － 零点失调电流,测试条件为：环境温度25℃ 
IOM － 磁性失调电流,测试条件为：IPN＝0，环境温度25℃ 
IOT － Io的温度漂移，温度范围－10～＋70℃，单位ns 
Tra － 反应时间，测试条件为：10％ of IPMAX，单位ns 
Tr － 响应时间，测试条件为：90％ of IPMAX 
di/dt － di/dt跟随精度，单位A/μs 
f － 频带宽度 （-3DB），单位为kHz 
3-3 一般参数 
TA － 环境操作温度, 如：-10~+70℃ 
Ts － 环境存储温度，如：-25~+80℃ 
RS － 副边线圈电阻，测试条件为：环境温度70℃ 
M － 质量，单位为g 

第四节 使用注意事项 
4-1 安装 
霍耳传感器基于霍耳效应原理工作，对环境磁场较为敏感，对安装有严格要求，正确安装是提高测试精度的重要措施： 
􀁺 远离变压器、电抗器等强磁场设备。 
􀁺 原边导线从传感器内孔中心穿过，尽可能不要放偏 
􀁺 原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙 
􀁺 传感器信号线与功率线（功率母排、电缆等）避免近距离平行走线，距离应大于10cm，相交处应垂直交叉 

4-2 电源 
选用恰当的供电