霍尔传感器在数据中心测量中的应用

安科瑞虞佳豪

霍尔传感器的测量方法

1.原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏；

2.原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙；

3.需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值IPN，不要相差太大。如条件所限，手头仅有一个额定值很高的传感器，而欲测量的电流值又低于额定值很多，为了提高测量精度，可以把原边导线多绕几圈，使之接近额定值。例如当用额定值100A的传感器去测量10A的电流时，为提高精度可将原边导线在传感器的内孔中心绕十圈(一般情况，NP=1；在内孔中绕一圈，NP=2；……；绕九圈，NP=10，则NP×10A=100A与传感器的额定值相等，从而可提高精度)；

4.当欲测量的电流值为IPN/10的时，在25℃仍然可以有较高的精度。

霍尔传感器不论是开环还是闭环原理，基本的性能区别不大，基本的优点在于：响应时间快、低温漂、精度高、体积小、频带宽、抗干扰能力强、过载能力强。

霍尔电流传感器的应用范围

霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集，广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及太阳能电源管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器，UPS伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制，具有响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强等优点。

直流列头柜是一款针对数据中心机房能源末端，综合采集所有能源数据的智能配电柜。为终端能源监测系统提供高精度测量数据，通过显示单元，实时反映电能质量数据，并通过 RS485 通讯将数据上传至后台环境监控系统，以达到对整个配电系统的实时监控和运行质量的管理。帮助用户优化网络数据中心，加强能耗管理，提高服务器机架运行效率。其主要运用于电信、金融、政府 IT 等数据中心或工业企业等重要客户，为网络服务器等重要设备提供电力分配，配电回路保护、计量、管理与计算机接地等服务。

霍尔电流传感器助力数据中心节能降耗

直流列头柜采用多回路监控装置，它既可以通过测量进线电流、电压、功率、电能参数等，还可以同时监测出多路支路电流、漏电流、电压、功率、电能参数等。同时可显示累积的电能和增量电能，监测了系统运行的各项参数，并通过 HMI 综合显示，降低了对配电柜空间的占用，提高了配电柜的容积率。

霍尔电流传感器可以采集主进线电流、多路支路直流电流及漏电流。霍尔电流传感器将一次侧直流电流转化为模拟量信号输出给多回路监控装置，多回路监控装置对模拟量信号进行采样，计算出测量电流大小。直流列头柜一次系统图和实物图分别如图1、图2所示。

图1 直流列头柜一次系统图

图2 直流列头柜实物图

2020年，数据中心建设被正式列入新基建战略。近几年越来越受到国家重视，数据中心是新基建有序运行的基础保障，被视为“新基建的基础设施”。

在“十四五”规划和2035年远景目标纲要，第十一章中明确指出，“加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群”。

装有安科瑞霍尔电流传感器的直流列头柜已经在多个数据中心正式投运，对数据中心各配电设备和用电设备的电力运行参数进行采集，实现多回路在线监测以及故障报警，满足绝大多数数据中心的需求。