如图2所示,若电流通过导体A,则由安培定律可知在A的周围就产生了磁场。由于该磁场的磁通密度与电流值准确地成比例,故可用霍尔元件来检测磁通密度,并测量通过导体的电流。这种方法,从主电路A作电气绝缘就能够检测电流值,因此,在高压电流的测量中十分有效。测量的电流值较小时,可将线圈绕在磁路上增加安培匣数,就能增大磁通密度,提高检测精度。电流值大时,可在磁路中设置空隙,增大磁饱和点。
通常,在Ic为最大值时每1A电流能获得的霍尔电压约为0.6 mV。虽然这些转换器都是不能对磁路实现开关的结构,但通过设置开关机构,就可应用于大电流的钳型电流计,特别适合用于100A左右中容量的直流检测。在这种情形下,每1A电流的霍尔电压约为0.4~0.5mV。
用于各种控制系统的霍尔检测器大多具有如下特性。
初级检测电流If有0~5、0~10、0~30、0~500和0~1000A(交、直流);输出电压VH在各If的最大值时为120~300mV(交、直流);各检测电流为最大值时线性优于1%;温度系数为0.02%/℃,初级电流与输出电路的绝缘在交流1500~2500V之间,或用于高压电路的有30kV和50kV两种。