[實用新型]霍爾電流傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920208230.5
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN209624670U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 郭維洋;覃鈾;楊冶
• 申請（專利權）人: 江蘇茶花電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R15/20
• 分類號: G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本實用新型提供了一種霍爾電流傳感器，包括：霍爾驅動模塊，用于采集直流或交流形式的初始電流信號并生成初始電壓信號；信號放大模塊，信號放大模塊與霍爾驅動模塊相連，用于對初始電壓信號進行放大；真有效值轉換模塊，真有效值轉換模塊與信號放大模塊相連，用于將直流或交流形式的放大后的初始電壓信號轉換成直流電流信號；電壓電流轉換模塊，電壓電流轉換模塊與真有效值轉換模塊相連，用于將直流電流信號轉換為預設大小的電流信號并輸出；單電源供電模塊，單電源供電模塊分別與霍爾驅動模塊、信號放大模塊、真有效值轉換模塊、電壓電流轉換模塊相連，以基于單電源為霍爾驅動模塊、信號放大模塊、真有效值轉換模塊、電壓電流轉換模塊供電。

技術領域

本實用新型涉及霍爾傳感器技術領域，具體涉及一種霍爾電流傳感器。

背景技術

目前市場上電流檢測設備采用霍爾電流傳感器和互感器居多，但是都有其局限性，比如霍爾電流傳感器檢測直流或者交流信號時則輸出相應的直流或者交流信號，而互感器則只能檢測交流信號，同時由于輸出信號中往往夾雜著交流量與直流量會造成系統(tǒng)數(shù)字采樣后整體誤差偏大。

并且，傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器通常采用正負電源對稱供電，采用直流或交流大信號到直流或交流小信號的轉化方式。這種實現(xiàn)方法往往對電源的對稱性和穩(wěn)定性要求較高，一旦電源對稱性出現(xiàn)問題就會造成整個產(chǎn)品發(fā)生故障；同時由于產(chǎn)品的輸出信號中往往夾雜著交流量和直流量，會造成系統(tǒng)數(shù)字采樣后整體誤差偏大，影響檢測效果。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為解決目前電流檢測設備只能檢測單一種類的直流或交流信號、霍爾電流傳感器采用對稱供電檢測效果差的技術問題，提供了一種霍爾電流傳感器。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種霍爾電流傳感器，包括：霍爾驅動模塊，所述霍爾驅動模塊用于采集直流或交流形式的初始電流信號并生成初始電壓信號；信號放大模塊，所述信號放大模塊與所述霍爾驅動模塊相連，所述信號放大模塊用于對所述初始電壓信號進行放大；真有效值轉換模塊，所述真有效值轉換模塊與所述信號放大模塊相連，所述真有效值轉換模塊用于將直流或交流形式的放大后的初始電壓信號轉換成直流電流信號；電壓電流轉換模塊，所述電壓電流轉換模塊與所述真有效值轉換模塊相連，所述電壓電流轉換模塊用于將所述直流電流信號轉換為預設大小的電流信號并輸出；單電源供電模塊，所述單電源供電模塊分別與所述霍爾驅動模塊、所述信號放大模塊、所述真有效值轉換模塊、所述電壓電流轉換模塊相連，所述單電源供電模塊基于單電源為所述霍爾驅動模塊、所述信號放大模塊、所述真有效值轉換模塊、所述電壓電流轉換模塊供電。

所述信號放大模塊包括由單運放組成的減法電路、調(diào)零調(diào)整電路和比例縮小電路。

所述真有效值轉換模塊包括低通濾波電路和真有效值轉換芯片。

所述電壓電流轉換模塊包括限壓電路和精密電壓電流轉換芯片。

所述單電源供電模塊包括LDO(Low Dropout Regulator，一種低壓差線性穩(wěn)壓器)和并聯(lián)的兩個晶體管。

所述單電源供電模塊提供的電壓范圍為20-50Vdc。

所述電壓電流轉換模塊輸出的電流信號為4-20mA的標準信號。

本實用新型的有益效果：

本實用新型通過設置真有效值轉換模塊將直流和交流信號均可轉換為直流信號，從而能夠實現(xiàn)對直流信號、任意波形的交流信號的檢測，通過單電源供電，供電范圍廣、穩(wěn)定性好，能夠提高電流檢測的穩(wěn)定性和精確度。

另外，在單電源供電模塊中采用兩個晶體管并聯(lián)的方式分壓分流，形成多個供電電平，通過晶體管和LDO來分擔功耗，如此可以采用板級散熱代替散熱器散熱，對于霍爾電流傳感器緊湊的空間來講更有優(yōu)勢；信號放大模塊更改了普通霍爾電流傳感器零點的傳統(tǒng)調(diào)零方式，同時優(yōu)化了微弱信號放大之后的精度。