本實用新型屬于大電流測量領(lǐng)域，涉及一種帶溫度補償?shù)幕魻栯娏鱾鞲衅鳌＝鉀Q了目前霍爾電流傳感器受到溫度波動變化造成測量精度降低的技術(shù)問題，包括霍爾電流芯片、PCB基板溫度采集單元、電平轉(zhuǎn)換隔離單元、AD轉(zhuǎn)換單元、主控單元及信號輸出單元；霍爾電流芯片的信號輸出端與電平轉(zhuǎn)換隔離單元信號輸入端電連接；PCB基板溫度采集單元的信號輸出端與主控單元電連接；電平轉(zhuǎn)換隔離單元的信號輸出端、AD轉(zhuǎn)換單元、主控單元及信號輸出單元依次實現(xiàn)電連接；在霍爾電流芯片采集電流過程中，利用PCB基板溫度采集模塊不斷的監(jiān)測芯片溫度變換，并根據(jù)該溫度值對霍爾電流芯片采集的電流進(jìn)行補償，獲得的電流值精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于大電流測量領(lǐng)域，涉及一種高精度的帶有溫度補償?shù)幕魻栯娏鱾鞲衅鳌?/p>

背景技術(shù)

電流檢測技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域和電氣設(shè)備的監(jiān)控檢修都有著廣泛的應(yīng)用。目前常見的電流檢測方法有直流互感器法和阻性分流器法。但是阻性分流器法存在著發(fā)流器的散熱問題，并且測量時不能做到電氣隔離，誤差較大；直流互感器法測量電流時，需要互感器感應(yīng)，電流越大時互感器體積越大，而且容易受到外部磁場影響，導(dǎo)致大電流測量精度較差。

霍爾電流傳感器有優(yōu)越的電性能，是一種先進(jìn)的能隔離主電流回路與電子控制電路的電檢測元件，它綜合了互感器和分流器的所有優(yōu)點，克服了互感器和分流器的不足，它具有精度高、線性度好、頻帶寬、響應(yīng)快、過載能力強(qiáng)和不損失被測電路能量等諸多優(yōu)點。目前在某型號的發(fā)動機(jī)地面測試設(shè)備中采用霍爾電流傳感器采集大電流。

但是由于霍爾元件是由半導(dǎo)體元件制成，半導(dǎo)體材料的電阻率、遷移率和載流子的濃度都會隨溫度變化造成測量誤差，所以霍爾元件受溫度的影響比較大，當(dāng)霍爾芯片長時間工作在大電流采集模式下，會造成PCB基板溫度上升，霍爾傳感器芯片溫度升高，導(dǎo)致輸出精度變差，無法做到長時間高精度采集，所以采用必要的溫度補償措施對于提高霍爾電流傳感器的測量精度有著非常重要的意義。

實用新型內(nèi)容

為了解決目前霍爾電流傳感器受到溫度波動變化造成測量精度降低的技術(shù)問題，本實用新型提供一種帶溫度補償?shù)幕魻栯娏鱾鞲衅骷捌錅囟妊a償方法。

本實用新型的技術(shù)解決方案是提供一種帶溫度補償?shù)幕魻栯娏鱾鞲衅鳎涮厥庵幵谟冢喊ɑ魻栯娏餍酒CB基板溫度采集單元、電平轉(zhuǎn)換隔離單元、AD轉(zhuǎn)換單元、主控單元及信號輸出單元；

所述霍爾電流芯片的信號輸出端與電平轉(zhuǎn)換隔離單元信號輸入端電連接；PCB基板溫度采集單元的信號輸出端與主控單元電連接；電平轉(zhuǎn)換隔離單元的信號輸出端、AD轉(zhuǎn)換單元、主控單元及信號輸出單元依次實現(xiàn)電連接；

所述霍爾電流芯片用于采集與處理外部電流；所述PCB基板溫度采集單元用于對霍爾電流芯片周圍的基板溫度采集；所述電平轉(zhuǎn)換隔離單元用于將霍爾電流芯片的輸出電壓進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后輸出至AD轉(zhuǎn)換單元；所述AD轉(zhuǎn)換單元用于將采集到的電壓模擬量轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字量并輸入至主控單元；主控單元用于利用數(shù)學(xué)模型對采集電流值進(jìn)行溫度補償修正；所述信號輸出單元用于輸出修正后的電流值I；

所述數(shù)學(xué)模型為：

其中I_Hk為霍爾傳感器輸出電流，T_k為PCB基板溫度采集單元輸出的溫度值，α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、ε₁為系數(shù)。

進(jìn)一步地，為了使霍爾電流芯片輸出的電信號進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換單元，電平轉(zhuǎn)換隔離單元包括RC濾波電路及差分放大電路，所述RC濾波電路對電信號進(jìn)行濾波后經(jīng)過差分放大電路處理，最終輸出電壓為U₀：