[實用新型]一種兩線制霍爾式電流變送器

有效

• 申請號: 201820664662.2
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN208043907U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 王勇;石蕊;熊智新;呼延浩然;王齡松
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種兩線制霍爾式電流變送器，該變送器主要由C形磁環(1)、霍爾傳感器(2)、差動放大電路(3)、V/I轉換電路(4)、零點量程調整電路(5)、兩線制輸出回路(6)及共模阻容網絡(7)組成，被測電流I_m穿過C形磁環(1)，霍爾傳感器(2)安裝于C形磁環(1)的氣隙中，霍爾傳感器(2)的電壓輸出端接至差動放大電路(3)，且零點量程調整電路(5)的輸出端接至差動放大電路(3)，差動放大電路(3)的輸出端接至V/I轉換電路(4)的輸入端，V/I轉換電路(4)的輸出端接至兩線制輸出回路(6)，通過兩線制輸出回路(6)輸出并傳輸4～20mA電流信號，同時為內部工作回路供電。本實用新型電路簡單、性價比高、接線方便。

技術領域

本實用新型涉及電氣檢測技術及自動化裝置領域，更具體地說，本實用新型涉及一種兩線制霍爾式電流變送器儀表。

背景技術

電流變送器被廣泛應用于電能計量、電力自動化、繼電保護、電機控制、工業自動化等領域，將被測主回路的交流或直流大電流按線性關系轉換為4～20mA標準直流電流信號進行輸出并遠程傳輸。

霍爾傳感器是對磁場或電流進行測量的一種最常見的傳感器，具有靈敏度高、結構簡單、體積小、頻率響應范圍寬和使用壽命長等優點，對交流和直流磁場或電流的測量均適用，且適用于靜態電流和動態電流的測量，故以霍爾傳感器為敏感元件構造電流變送器具有無可比擬的優越性。

現有的大多數霍爾式電流變送器采用三線制或四線制接線方式，除了信號傳輸回路外，還需為變送器另外提供電源回路，其接線復雜、成本高、維護不便。2015年關克等人公開了“霍爾開環電流變送器電源電路”，為霍爾式電流變送器提供了一種三線或四線制接線方式電源部分的解決方案；2014年公開了“一種基于霍爾閉環原理的導軌型安裝電流變送器”，該方案采用了閉環反饋式工作原理，其工作電路結構較為復雜，且需要專門的供電回路提供其中的+Vc和-Vc兩個電源，即需要采用四線制接線方式。

然而，而現有大多測量儀表、PLC、DCS及其它測控裝置均采用標準兩線制4～20mA電流信號接線方式，故開發兩線制4～20mA標準信號的電流變送器具有重大的技術發展價值和廣泛的市場需求。

兩線制霍爾式電流變送器要求霍爾傳感器及信號變換工作回路的總電流小于4mA，即整個系統需要進行低功耗設計，有較大的開發難度。本實用新型為兩線制霍爾式電流變送器的實現提供了一種解決方案。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服三線或四線制霍爾式電流變送器的缺點，提供一種兩線制霍爾式電流變送器的解決方案，使得測量儀表、PLC、DCS或其它測控裝置與霍爾式電流變送器之間可以采用兩線制接線方式進行連接，以標準4～20mA直流電流信號進行遠程傳輸。

為了解決所述技術問題，本實用新型提供了一種兩線制霍爾式電流變送器，其特征在于：該變送器主要由C形磁環(1)、霍爾傳感器(2)、差動放大電路(3)、V/I轉換電路(4)、零點量程調整電路(5)、兩線制輸出回路(6)及共模阻容網絡(7)組成，被測電流I_m穿過C形磁環(1)，霍爾傳感器(2)安裝于C形磁環(1)的氣隙中，霍爾傳感器(2)的電壓輸出端接至差動放大電路(3)，且零點量程調整電路(5)的輸出端接至差動放大電路(3)，差動放大電路(3)的輸出端接至V/I轉換電路(4)的輸入端，V/I轉換電路(4)的輸出端接至兩線制輸出回路(6)，并且V/I轉換電路(4)的恒流源輸出端接至霍爾傳感器(2)的激勵信號輸入端，V/I轉換電路(4)恒壓源輸出端接至差動放大電路(3)及零點量程調整電路(5)的電源端，共模阻容網絡(7)接在霍爾傳感器(2)的激勵電流返回端與V/I轉換電路(4)的恒壓源及恒流源返回的參考地端之間。