[發明專利]一種雙線霍爾電流傳感器

在審

• 申請號: 201410793845.0
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104391169A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 趙俊奎;田波;張宇
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所(普通合伙) 11304
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，更具體的說，涉及一種雙線霍爾電流傳感器。

背景技術

傳感器(英文名稱：transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器適用范圍廣泛，為儀器儀表、物聯網、無線傳感網等領域提供一種全新的技術支持。其中，霍爾電流傳感器根據霍爾效應原理，從霍爾元件的控制電流端通入電流I_c，并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁場強度為B的磁場，那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間)，將產生一個電勢V_H，稱其為霍爾電勢，其大小正比于控制電流I_c與磁場強度B的乘積，通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導體電流的大小。霍爾電流傳感器在載流導體周圍產生正比于該電流的磁場，而霍爾元件則用來測量這一磁場，因此，使電流的非接觸測量成為可能。

目前，電子產品中通常使用平行雙線電纜進行供電，然而，現有的非侵入式電流測量時所使用的霍爾電流傳感器只能測量單線電纜的電流，并不能測量雙線電纜的供電電流，因此，目前為止還沒有一種用于有效測量雙線電纜電流的傳感器。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種雙線霍爾電流傳感器，能夠對雙線電纜的電流進行測量，同時實現自供電以及無線傳輸。

為了實現上述目的，本發明提供了一種雙線霍爾電流傳感器，所述傳感器包括：

磁芯，所述磁芯為開路磁芯或閉合磁芯；

雙線電纜，所述雙線電纜平行于所述磁芯中心軸設置，使得所述雙線電纜產生的磁感線聚集在所述磁芯內；

霍爾元件，所述霍爾元件垂直于所述磁芯的橫截面設置，用于采集所述雙線電纜的電流信號，并將所述電流信號發送至電流檢測電路；

采能線圈，所述采能線圈設置于所述磁芯表面，用于儲存所述雙線電纜的磁場能量；

電流檢測電路，所述電流檢測電路接收所述電流信號，用于將所述電流信號轉換為數字信號，并以電磁波的形式進行無線傳輸。

優選的，在上述雙線電流傳感器中，所述霍爾元件通過發射天線將所述電流信號發送至所述電流檢測電路。

優選的，在上述雙線電流傳感器中，所述電流檢測電路包括：

無線傳感模塊，用于接收所述電流信號，并將所述電流信號發送至信號調理電路，并將所述信號調理電路處理后的數字信號轉換為電磁波；

信號調理電路，所述信號調理電路與所述無線傳感模塊連接，用于將所述電流信號轉換為數字信號發送至無線傳感模塊；

電源管理電路，所述電源管理電路分別與所述信號調理電路以及所述無線傳感模塊連接，用于給所述信號調理電路以及無線傳感模塊供電。

優選的，在上述雙線電流傳感器中，所述傳感器還包括高磁導率薄膜，所述高磁導率薄膜設置于所述霍爾元件表面。

從上述技術方案可以看出，本發明提供了一種雙線霍爾電流傳感器，所述傳感器包括：磁芯，所述磁芯為開路磁芯或閉合磁芯；雙線電纜，所述雙線電纜平行于所述磁芯中心軸設置，使得所述雙線電纜產生的磁感線聚集在所述磁芯內；霍爾元件，所述霍爾元件垂直于所述磁芯的橫截面設置，用于采集所述雙線電纜的電流信號，并將所述電流信號發送至電流檢測電路；采能線圈，所述采能線圈設置于所述磁芯表面，用于儲存所述雙線電纜的磁場能量；電流檢測電路，所述電流檢測電路接收所述電流信號，用于將所述電流信號轉換為數字信號以電磁波的形式進行無線傳輸。通過在雙線電纜外部設置磁芯，改變了雙線電纜周圍電磁場的分布，通過霍爾元件檢測雙線電纜的電流，且通過設置采能線圈對雙線電纜的磁場能量進行采集，與電流檢測電路配合為雙線電流傳感器供電，無需外界電源對傳感器進行供電，實現了自供電。通過設置電流檢測電路以及采能線圈實現了雙線電纜的電流信號的無線傳輸。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種雙線霍爾電流傳感器示意圖。

具體實施方式