[實(shí)用新型]基于霍爾傳感器的寬量程電能表

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520027610.0
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204462249U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊;陳金玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/06
• 分類號(hào): G01R22/06
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

1.一種基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，包括霍爾電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、MCU信號(hào)處理控制模塊、計(jì)量模塊、顯示報(bào)警通信模塊及電源模塊；霍爾電流檢測(cè)模塊感應(yīng)電流變化，將測(cè)量結(jié)果傳至計(jì)量模塊和MCU信號(hào)處理控制模塊；電壓檢測(cè)模塊測(cè)量電壓并將測(cè)量結(jié)果也傳至計(jì)量模塊；計(jì)量模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并經(jīng)過(guò)補(bǔ)償校正后輸出信號(hào)至MCU信號(hào)處理控制模塊；MCU信號(hào)處理控制模塊對(duì)計(jì)量模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理并存儲(chǔ)，再在顯示報(bào)警通信模塊進(jìn)行顯示，并通過(guò)霍爾電流檢測(cè)模塊中傳來(lái)的電壓大小進(jìn)行電流檢測(cè)量程的切換控制；顯示報(bào)警通信模塊包含LCD顯示模塊、報(bào)警模塊和通信模塊，LCD模塊對(duì)消耗電能大小進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，報(bào)警模塊在電流和/或電壓過(guò)大時(shí)實(shí)行報(bào)警并通過(guò)繼電器將電源斷開(kāi)，通信模塊用于與外界實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，包括遠(yuǎn)紅外通信、GPRS通信、載波通信和485通信；電源模塊為霍爾電流檢測(cè)模塊、MCU信號(hào)處理控制模塊、計(jì)量模塊和顯示報(bào)警通信模塊供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述霍爾電流檢測(cè)模塊包括一號(hào)霍爾電流傳感器和二號(hào)霍爾電流傳感器，兩個(gè)霍爾電流傳感器均為開(kāi)環(huán)霍爾傳感器，且二者在PCB板上為垂直方向放置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述霍爾電流檢測(cè)模塊的PCB板為U型，且在該P(yáng)CB板下方設(shè)有一供檢測(cè)電流流過(guò)的與該P(yáng)CB板同樣形狀的金屬塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述一號(hào)霍爾電流傳感器的電流檢測(cè)范圍大于二號(hào)霍爾電流傳感器的電流檢測(cè)范圍；二者的量程能由編程器在線修改；且二者均配置有鎳鐵屏蔽罩。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述一號(hào)霍爾電流傳感器配有U型屏蔽罩。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述二號(hào)霍爾電流傳感器配有C型屏蔽罩。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述霍爾電流檢測(cè)模塊包括一號(hào)霍爾電流傳感器U1和二號(hào)霍爾電流傳感器U2和信號(hào)切換控制電路；信號(hào)切換控制電路包括一號(hào)信號(hào)切換控制電路和二號(hào)信號(hào)切換控制電路；一號(hào)信號(hào)切換控制電路包括三極管Q202和三極管Q204，二號(hào)信號(hào)切換控制電路包括三極管Q203和三極管Q205；

一號(hào)霍爾電流傳感器U1的檢測(cè)電壓管腳VDEC通過(guò)電容C1接地；其輸出管腳OUT通過(guò)電阻R1接地，該輸出管腳還與一號(hào)信號(hào)切換控制電路連接，該輸出管腳還通過(guò)電容C3接地；該霍爾電流傳感器U1的電源管腳VDD與電源VCC連接，該管腳還通過(guò)電容C2接地；該霍爾電流傳感器U1的電源負(fù)極端VSS和測(cè)試管腳TEST均接地；三極管Q202的發(fā)射極通過(guò)電阻R239與一號(hào)霍爾電流傳感器U1的輸出管腳OUT連接，其基極通過(guò)電阻R240與三極管Q204的集電極連接，其集電極作為一號(hào)信號(hào)切換控制電路的輸出端口；三極管Q204的發(fā)射極接模擬地，其基極通過(guò)電阻R241與MCU的IO端口連接，用于傳遞MCU的切換控制信號(hào)；

二號(hào)霍爾電流傳感器U2的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)霍爾電流傳感器U1的相同；二號(hào)信號(hào)切換控制電路的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)信號(hào)切換控制電路的電路連接結(jié)構(gòu)相同；二號(hào)霍爾電流傳感器U2和二號(hào)信號(hào)切換控制電路的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)霍爾電流傳感器U1和一號(hào)信號(hào)切換控制電路的電路連接結(jié)構(gòu)相同；

二號(hào)信號(hào)切換控制電路的輸出端與一號(hào)信號(hào)切換控制電路的輸出端相連，輸出信號(hào)均通過(guò)電阻R245進(jìn)行采樣，采樣信號(hào)通過(guò)由電阻R217、電阻R218和電容C209、電容C210組成的濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后與所述計(jì)量模塊連接，電阻R245與電阻R218連接端與模擬地連接，電容C209和電容C210的不與計(jì)量模塊連接端與模擬地連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述電壓檢測(cè)模塊采用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)對(duì)電壓進(jìn)行檢測(cè)，然后將信號(hào)輸出到所述計(jì)量模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的寬量程電能表，其特征在于，所述電源模塊采用變壓器、開(kāi)關(guān)電源芯片和線性低壓差穩(wěn)壓器分別對(duì)電能表各模塊進(jìn)行供電。