У сучасній електротехнічній промисловості дуже важливим є якісне дистанційне вимірювання струмів. Датчик струму та напруги дозволяє вирішувати цю задачу дистанційно. Дана функція застосовується в електроніці, електротехніці, енергетиці, при діагностиці ланцюгів, для визначення величини струмів, управління запуском схем захисту, при виявленні відмов в працюючому обладнанні. При всьому різноманітті способів вимірювань можна виділити три найбільш часто використовуваних:
1. Резистивний.
2. Заснований на використанні ефекту Холла.
3. Заснований на застосуванні трансформаторів струму.
Спосіб, з використанням трансформаторів струму може бути застосований тільки до змінного струму. Всі три типи датчиків не позбавлені недоліків, які обмежують їх сфери застосування. Датчики, засновані на законі Ома (резистивні) – найдоступніші і точні при відносно невеликих струмах. Однак при збільшенні струму, що проходить через датчик, відбувається його значний розігрів, що вимагає застосування більш потужних резисторів, які мають паразитну індуктивність. Все це знижує точність вимірювань. При застосуванні малоіндуктивних резисторів підвищуються витрати, але з’являється можливість вимірювання струмів аж до одиниць мегагерц. Але, крім цього, після зняття напруги з вимірювального резистора, його необхідно обробити, підсилити і т.д., що здійснюється електронними підсилювачами. Ці пристрої дуже чутливі до електромагнітних наведень від ланцюгів з великим струмом, що протікає по ним, що також спотворить результат вимірювань. Крім цього, такі схеми вимірювань не мають гальванічної розв’язки.
Ефект Холла був відкритий ще в минулому столітті. Сенс його полягає в тому, що якщо відрізок напівпровідника помістити перпендикулярно в магнітне поле, то на його кінцях з’явиться різниця потенціалів. Такі датчики не впливають на вимірюваний ланцюг. Перші датчики, придатні для використання в промисловості на основі цього ефекту були виготовлені тільки в 60х роках 20-ого століття. Вони мали інтегральне або гібридне виконання, але були дорогі, так як сама технологія напівпровідників ще тільки робила перші кроки по здешевленню своєї продукції. Тільки до 90 років напівпровідникова промисловість накопичила необхідний технологічний потенціал, що дозволив почати масовий випуск спеціалізованих мікросхем, що використовують в своїй роботі також і ефект Холла. Стали доступними такі спеціалізовані пристрої, як датчик постоянного и переменного тока и т.д.
Коментарі