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更多技术文章，论文请登录 利用霍尔传感器设计直流电流检测电路 邓重一 （湖南建材高等专科学校电信系，衡阳，421008 ） 提要 利用集成UGN—3501M霍尔传感器和集成AD522型双端差动输入测量放大器设计出了直 流电流检测电路，该电路具有良好的线性度(绝对线性度为1.4﹪)和高精度(最大相对误差为 0.53﹪)；电路结构简单等特点。实验结果令人满意。 关键词 霍尔传感器、线性度、检测电路 0 前言 日本生产的集成 UGN—3501M 霍尔传感器具有高灵敏度，工作温度范围宽 （－20—+85 ℃）等特点，但使用不当，它的霍尔电压UH 与磁感应强度B为非线性关系，绝对线性度为 33﹪,且存在不平衡电压 UHe ，这必定会影响检测系统的精度。本文通过实验和分析，找出最 佳线性工作状态，且消除了不平衡电压。检测电路以集成 AD522 芯片为放大级。设计的直流 电流检测电路线性度好；具有较高的精度。 1 对UGN—3501M线性度的研究 UGN—3501M芯片内部电路原理见图1。输出电压由下式所确定： U =K I BCOSθ+K I （1） H H H e H 上式中： K —霍尔灵敏度；I —霍尔传感器驱动电流； H H B—磁感应强度；COSθ—元件平面法线与B的夹角； K —不平衡系数；U =K I 称为不平衡电压。 e He e H 若令 R =（U /U ）×100﹪ （2） e He H R 称为不平衡率，一般霍尔元件R 为±10﹪左右。 e e (1) 式中 K 和由被检电流产生的B均是非线性因素。消除不平衡电压和改善UGN—3501M H (2) 的非线性度的电路见图 2。图 2 中的电流 I 相当为被检测电流。芯片 2 脚不用。改 变电流I就是改变了磁感应强度B。测试曲线见图3。 令芯片5、6脚外接电阻为R 。 56 图3中：曲线 1：R →∞；曲线2：R =0；曲线3：R =100Ω。直线4称为理论线性度拟 56 56 56 合直线，该直线由原点（0，0）和限量点Q（0.33,2.4）的连线。 曲线1就是没有加校正电位计RP ，这时不平衡电压U =0.3V,不平衡率为 1 He 下面对线性度进行分析: 线性度是测量系统静