[發明專利]一種基于霍爾傳感器的用電信息采集系統

無效

• 申請號: 201310478486.5
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103529287A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 屈志娟;袁玉湘;胡鵬飛;姜學平;于坤山
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G01R21/08
• 分類號: G01R21/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述系統包括硅鋼圈、功率采樣模塊和電壓采樣模塊；負載電流通過纏繞在所述硅鋼圈上線路時產生磁場，磁場方向與偏置電流方向垂直，且磁場方向垂直穿過功率采樣模塊的霍爾功率傳感器，所述霍爾功率傳感器在垂直于磁場和偏置電流的方向上產生霍爾電壓，該霍爾電壓經過處理后輸出功率數字信號；所述電壓采樣模塊采集電能供應端的交流電壓，經過分壓和模數轉換后，輸出電壓數字信號。

2.根據權利要求1所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述功率采樣模塊包括動態偏移量消除模塊、偏置電路模塊、霍爾傳感器模塊、運算放大器模塊、第一模數轉換模塊和濾波模塊；所述偏置電路模塊、霍爾傳感器模塊、運算放大器模塊、第一模數轉換模塊和濾波模塊依次串聯，所述動態偏移量消除模塊與所述霍爾傳感器模塊并聯。

3.根據權利要求2所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述偏置電路連接電能供應端，輸出偏置電流，所述偏置電流經過所述霍爾傳感器模塊在垂直于磁場和偏置電流的方向上產生霍爾電壓，該霍爾電壓經過所述運算放大器模塊放大處理后，經過第一模數轉換模塊進行模數轉換，再經過所述濾波模塊濾波后輸出功率數字信號。

4.根據權利要求3所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述濾波模塊包括低通濾波器，濾除功率數字信號中的高頻交流成分和量化誤差。

5.根據權利要求2所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述動態偏移量消除模塊運用斬波技術消除霍爾傳感器的霍爾電壓失調，以提高霍爾電壓的精度。

6.根據權利要求1所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述霍爾傳感器模塊包括霍爾功率傳感器。

7.根據權利要求1所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述運算放大器模塊根據待測功率與霍爾電壓的線性比，對輸入的霍爾電壓進行放大。

8.根據權利要求1所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述電壓采樣模塊包括電壓分壓模塊和第二模數轉換模塊；交流電壓通過所述電壓分壓模塊，利用電阻進行分壓，將交流電壓分壓，然后將分壓后的電壓模擬信號輸入所述第二模數轉換模塊，經模數轉換后，即得到電壓數字信號。

9.根據權利要求2或8所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述第一模數轉換模塊對在時域和幅度上都連續的功率模擬信號轉變為時域上離散、幅度上量化的等效數字功率信號；所述第二模數轉換模塊對在時域和幅度上都連續的電壓模擬信號轉變為時域上離散、幅度上量化的等效電壓數字信號。

10.根據權利要求9所述的基于霍爾傳感器的用電信息采集系統，其特征在于：所述第一模數轉換模塊和第二模數轉換模塊均為ΔΣ模數轉換器。