Kìm đo dòng hiệu ứng Hall có thể đo được cả hai dạng dòng điện AC và DC với dải tần số lên đến Khz. Cũng giống với biến dòng, Kìm đo dòng hiệu ứng Hall sử dụng những hàm sắt cứng để tập chung từ trường bao quanh dây dẫn điện được đo.
Sơ đồ nguyên lý đo dòng điện bằng Hiệu ứng Hall
Không giống như các biến dòng thông thường, Hàm kẹp hiệu ứng Hall không được quấn bởi các dây đồng, thay vào đó từ trường được tạo ra bởi dây dẫn điện được tập chung qua một hoặc nhiều khoảng trống trong lõi khi hàm kẹp được kẹp xung quanh dây dẫn điện. Lưu ý điểm nơi mà hai đầu hàm kẹp của kìm đo hiệu ứng Hall gặp nhau (xem hình vẽ mô tả).
Một khoảng trống tồn tại ở hai đầu hàm kẹp của kìm đo dòng hiệu ứng Hall gặp nhau, tạo ra một khoảng trống không khí mà từ trường (hay còn gọi là từ thông) tăng lên. Khe hở này hạn chế từ thông khiến lõi không thể bão hòa.
Ngược lại, các hàm kẹp trong kìm kẹp chỉ đo AC sẽ bằng phẳng khi đóng. Khi mở ra thì hai đầu hàm kẹp lộ rõ mặt kim loại.
Trong khoảng trống đó, được bao phủ một lớp khuôn nhựa mỏng, là một chất bán dẫn được biết như là một cảm biến hiệu ứng Hall – Một bộ chuyển đổi thay đổi điện áp đầu ra khi phản ứng với từ trường (đây là từ trường của dây dẫn hoặc dây được đo dòng điện). Mục đích là để đo từ thông trực tiếp. Điện áp đầu ra từ cảm biến sau đó qua bộ khuếch đại và chia tỉ lệ dòng điện, tính toán với đúng giá trị dòng điện trong dây dẫn nằm trong hàm kìm kẹp.
Kìm đo dòng Hiệu ứng Hall làm việc như thế nào ?
Khi dòng điện chạy qua một một dây dẫn điện được đo, lõi sắt được hình thành bởi các hàm của hiệu ứng Hall cho phép từ trường dễ dàng đi qua.
Khi từ trường (từ thông) đi đến khe hở không khí nhỏ ở các đầu hàm kẹp, từ trường tăng lên ở khe hở không khí đó. Bởi vì khe hở là nhỏ, Trường dư được tập trung qua khe hở và cảm biến hiệu ứng Hall – đặt trong khe hở đó – Sinh ra một điện áp tỷ lệ với từ thông trong khe hở và chuyển đổi thành giá trị dòng điện.
Trong thiết bị hiệu ứng Hall, từ trường một chiều DC cũng được tập chung thông qua lõi, giống như một nam châm vĩnh cửu dính vào sắt. Do có từ trường DC của trái đất và các từ trường khác xung quanh với vị trí đo, Do đó các Ampe kìm khi đo DC cần phải Zero trước khi thực hiện phép đo (dòng DC) để loại bỏ sự sai lệch.
Xem thêm:
