杨植宗 刘 敏 潘昱豪 赵亚飞

（1空军预警学院基础部，湖北 武汉 430019；2空军预警学院黄陂士官学校基础部，湖北 武汉 430019）

传统测量电流的方法必须将电流表串入电路进行测量，不便于电流的随机检测，在实际应用中，存在一定的局限性；且普通电流表由于本身电阻并不为零，影响测量精度.针对传统测量方法的不足，我们设计制作了一种利用线性霍尔元件测量电流的装置，并对其测量精度进行了实验验证.该装置提供了一种测量电流的新方法——能够在不串入电路的情况下测量电流大小.

1 物理原理

如图1所示，L为一个匝数为n的螺绕环，其环内通有待测电流Ⅰ0的直导线，设螺绕环中流过的电流大小为Ⅰ1，方向与Ⅰ0相反，则根据安培环路定理有

当Ⅰ0＝nⅠ1时，环流反之如果环路上每一点的磁感应强度B都为零，则一定有所以，就可以在环路上每一点的B＝0时，通过测量Ⅰ1大小间接测量出Ⅰ0.

图1 物理原理图

为了判断环路上的磁感应强度B是否为零，在螺绕环开口处插入线性霍尔元件.根据霍尔效应，当霍尔元件上有磁场通过时，其输出电压为

其中，ⅠS为霍尔元件的工作电流；B为磁场的磁感应强度；KS为霍尔灵敏度，且仅与霍尔元件的材料有关.因此霍尔元件可以作为磁感应强度的传感器.

调节螺绕环线圈的电流Ⅰ1，使霍尔电压输出为零，此时环路中待测电流产生的磁场与螺绕环上导线产生的磁场叠加相抵消，即回路中的磁感应强度为零，所以，Ⅰ0＝nⅠ1.

增加螺绕环线圈的匝数……