问题:霍尔电压传感器的电路图是如何工作的？
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电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理与变压器相同。
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霍尔电压互感器的工作原理在测量交流电的大电压时，为了安全测量，在火线和地线之间并联一个变压器(接在变压器的输入端)，这个变压器的输出端接一个电压表。因为输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数，所以输出电压低于输入电压，电压互感器是降压变压器。按原理可分为电磁感应式和电容分压式。电磁感应式多用于220kV及以下的各种电压等级。110kV以上电力系统一般采用电容分压，330~765kV超高压电力系统应用广泛。根据用途，电压互感器分为测量用和保护用两类。前者的主要技术要求是保证必要的精度；后者可能会有一些特殊的要求，比如三分之一绕组和铁芯中的零序磁通。电磁式电压互感器的工作原理与变压器相同，其基本结构是铁芯、一次绕组和二次绕组。其特点是容量小且恒定，正常运行时接近空负载状态。电压互感器本身的阻抗非常小。一旦二次侧短路，电流会急剧增加，烧坏线圈。因此，电压互感器的一次侧连接有熔断器，二次侧可靠接地，避免一次侧和二次侧绝缘损坏时，二次侧对地高电位造成的人身和设备事故。测量电压互感器一般采用单相双线圈结构，其一次电压为被测电压(如电力系统的线电压)，可单相使用，也可两个按V-V形连接三相使用。实验室中使用的电压互感器通常在一次侧有多个抽头，以满足测量不同电压的需要。用于保护接地的电压互感器还有第三个线圈，称为三线圈电压互感器。三相的第三个线圈连接成一个开口三角形(图1)，开口三角形的两个引出端与接地保护继电器的电压线圈相连。正常运行时，电力系统三相电压对称，第三线圈上三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地，中性点偏移，开口三角形的端子之间会出现零序电压使继电器动作，从而保护电力系统。当线圈中出现零序电压时，相应的铁芯中就会出现零序磁通。因此，本三相电压互感器采用侧轭式铁芯(10kV及以下)或三台单相电压互感器。对于这种变压器，对三次线圈的精度要求不高，但要求有一定的过励磁特性(即当一次电压增加时，铁芯中的磁通密度也会相应增加一个倍数而不被损坏)。电磁感应电压互感器的等效电路与变压器的等效电路相同。电容分压式电压互感器是在电容分压器的基础上制成的。原理接线如图2所示。电容器C1和C2是串联的，U1是初级电压，C2是次级电压。当空加载时，电容C2上的电压与原边电压成正比，因为C1和C2都是常数。但实际上，在电容C2两端并联负载时，会大大减小，使误差增大，不能用作电压互感器。为克服这一缺点，在电容器C2两端并联一个带电抗的电磁式电压互感器YH，构成电容式分压电压互感器(图3)。电抗可以补偿电容器的内部阻抗。YH有两个辅助绕组。第一个辅助绕组可以与测量仪器的补偿电容器Ck相连。第二辅助绕组可以与阻尼电阻Rd连接，以防止谐振引起的过电压。电容式电压互感器通常与电力系统载波通信的耦合电容器一起使用，以简化系统并降低成本。在这一点上，也需要满足通信运营的要求。电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理与变压器相同。图示为电磁式电压互感器的原理接线图。电压互感器的特点是:(1)容量小，类似于小容量变压器；(2)二次侧负载比较恒定，连接的测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大。因此，正常运行时，电压互感器接近空负载状态。电压互感器一次线圈和二次线圈的额定电压之比称为电压互感器的额定电压比。即kn=U1n/U2一次线圈U1n的额定电压是电网的额定电压，已经标准化(如10、35、110、220、330、500kV等。)，二次电压U2n统一设定为100(或100/；)伏特，所以kn也是标准化的。变压器原理在供电线路中，电流和电压的差别有大有小，从几安培到几万安培不等。为了方便二次仪表测量，需要换算成相对均匀的电流。另外，线路上的电压比较高，直接测量非常危险。电流互感器起到电流互感器和电气隔离作用。早期的显示仪表多为指针式电流电压表，所以电流互感器的二次电流多为安培(如5A)。目前电量测量大多是数字的，而计算机采样的信号一般是毫安级(0-5V，4-20mA等。).微型电流互感器的二次电流为毫安级，主要起到大互感器和采样之间的桥梁作用。微型电流互感器又称“仪表电流互感器”。(“仪表用电流互感器”有实验室用多电流比精密电流互感器的意思，一般用于扩大仪表的测量范围。)电流互感器原理电路图微型电流互感器是根据电磁感应原理工作的，类似于变压器。变压器转换电压，而微型电流互感器转换电流。如图N1，绕组与被测电流相连，称为一次绕组(或一次绕组和一次绕组)；绕组N2接在测量仪表上，称为二次绕组(或二次绕组、二次绕组)。微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组电流I2的电流比称为实际电流比k.微型电流互感器在额定工作电流下的电流比称为电流互感器的额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n微型电流互感器大致可以分为测量电流互感器和保护电流互感器两大类。测量电流互感器测量电流互感器主要用于测量电流、电压、功率等。在生产线的正常工作状态下，配合测量仪器。测量微型电流互感器的主要要求是:1。可靠绝缘，2。足够高的测量精度；3.当被测线路发生故障且电流较大时，变压器应在适当的范围内(如500%额定电流)饱和，以保护测量仪器。保护电流互感器保护电流互感器主要配合继电装置，在短路过载等故障情况下，向继电装置提供信号，切断故障电路，保护供电系统的安全。保护用小型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同。保护变压器只有在电流比正常电流大几倍或几十倍时才开始有效工作。保护变压器的主要要求:1。绝缘可靠；2.足够精确的极限系数；3.足够的热稳定性和动态稳定性。在额定负载下，保护变压器能满足精度等级的要求。最大初级电流称为额定精度极限初级电流。精确极限系数是额定精确极限一次电流与额定一次电流的比值。当一次电流足够大时，铁芯会饱和，不能反映一次电流。精确的极限系数表明了这一特性。使用5P和10P等级的保护变压器。
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电磁感应式多用于220kV及以下的各种电压等级。110kV以上电力系统一般采用电容分压，330~765kV超高压电力系统应用广泛。
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当被测线路发生故障，出现大电流时，变压器应在适当的范围内(如500%额定电流)饱和，以保护测量仪表。
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