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现代电子技术2025年第16期:高精度电流传感器温度补偿方法的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:武旭;黄海宏;窦盛;王林森;彭岚;

单位:合肥工业大学电气工程学院;中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所;

摘要:霍尔电流传感器所使用的磁场测量元件是一种半导体器件,而半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等都是温度的函数,这会导致霍尔电势、灵敏度系数、内阻等参数随温度的改变而变化,进而影响传感器的测量精度。为了解决此问题,并联式温度补偿法对温度变化的低阶项进行了完全补偿,但却引入了温度变化的高阶项误差,这是一种不完全补偿,不适用于温度变化较大的工况环境。在上述补偿法的基础上,文中提出一种反馈式温度补偿法。该方法通过将补偿后的输出电压与温度补偿输出信号相乘,再将所得乘积与霍尔元件输出信号进行求和运算,进一步改善霍尔元件的温度特性,提高霍尔电流传感器对环境的适应能力。仿真及实验结果表明:反馈式温度补偿法可以消除温度变化对霍尔元件参数的影响,从而提高霍尔电流传感器的测量精度,使传感器的测量精度控制在0.4%以内。

关键词:霍尔电流传感器;;霍尔元件;;并联式温度补偿法;;反馈式温度补偿法;;测量精度;;完全补偿;;求和电路

基金资助:国家核聚变技术综合研究设施项目(2018-000052-73-01-001228);; 国家重点研究发展计划项目(2017YFE0300504)