Norsk

Hva er Hall-effekt-strømtenger (AC/DC)?

9. Mai 2021 | Tenger, grunnleggende

Hall-effekt-strømtenger kan måle både AC- og DC-strøm opp til kilohertz-området (1000 Hz). Akkurat som strømtransformatormodeller har Hall-effekt-strømtenger en kraftig jernkjeft som konsentrerer magnetfeltet som omslutter lederen som måles.

I motsetning til strømtransformatortenger, er det ikke kobbertråd rundt kjeftdelene. I stedet er magnetfeltet som genereres av lederen, fokusert rundt én eller flere åpninger i kjernen etter at kjeften er festet rundt lederen. Merk deg punktet der kjefttuppene på en Hall-effekt-strømtang møtes.

Sammenligning av AC strømtransformatortenger og Hall-effekt-strømtenger
Venstre: Kjeften på en AC strømtransformatortang lukker tett. Høyre: Det sitter en sensor i luftspalten mellom kjeftdelene på Hall-effekt-strømtenger.

Det er en åpning der kjefttuppene på Hall-effekt-strømtangen møtes, som lager et luftlomme som magnetfeltet (eller magnetfluksen) må hoppe over. Denne spalten begrenser magnetfluksen så kjernen ikke blir mettet.

Kjeften på en AC strømtransformatortang lukkes derimot helt. Når kjeften er åpen, vises kjernens bare metalloverflater på kjefttuppene.

I denne spalten sitter det en halvleder dekket av plast, kjent som en Hall-effekt-sensor – en transduser som varierer utgangsspenningen når den responderer på magnetfelt, i dette tilfellet magnetfeltet til lederen eller ledningstråden som testes. Formålet er å måle magnetfluks direkte. Utgangsspenningen fra sensoren blir så forsterket og skalert til å representere strømmen som flyter gjennom lederen inne i tangkjeften.

Slik fungerer Hall-effekt-strømtenger

Når det flyter strøm gjennom en leder som testes, gjør jernkjernen i kjeften på en Hall-effekt-strømtang at magnetfeltet lett kan passere – faktisk lettere luft.

Når magnetfeltet (fluksen) når den lille luftspalten mellom kjefttuppene, må magnetfeltet hoppe over spalten. Fordi spalten er smal, er magnetfeltet fortsatt konsentrert over spalten, og Hall-effekt-sensoren – som sitter i spalten – produserer en spenning som er proporsjonal med magnetfluksen i spalten, og som tangen konverterer til en strømavlesning.

I Hall-effekt-enheter er også DC-magnetfelt konsentrert gjennom kjernen, som en permanent magnet festet til jern. På grunn jordens likestrøm-magnetfelt og muligheten for andre magnetfelt i nærheten av avlesningsstedet, må avlesningen på disse tengene «nullstilles» før det tas en måling, for å unngå feilmålinger.

Den amerikanske fysikeren Edwin Hall (1855–1938) er kjent for å ha oppdaget Hall-effekten i 1879.

Relaterte artikler

Finn riktig strømtang.