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。
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。
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。所述一號(hào)霍爾電流傳感器配有U型屏蔽罩。所述二號(hào)霍爾電流傳感器配有C型屏蔽罩。
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;該芯片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;該芯片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。
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。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。
本發(fā)明能在0 .05A~200A范圍內(nèi)對(duì)電流進(jìn)行計(jì)量,并且在330mT以內(nèi)的外磁干擾環(huán)境下正常工作,對(duì)于來(lái)自單向的磁場(chǎng)干擾,則本電能表不受任何干擾,具有交直流檢測(cè)和高頻非線性分量檢測(cè)功能。本發(fā)明采用開(kāi)環(huán)霍爾傳感器,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)明顯比閉環(huán)霍爾傳感器簡(jiǎn)單,免除了復(fù)雜的磁路設(shè)計(jì),非線性度可以達(dá)到5‰,通過(guò)溫度補(bǔ)償算法處理后溫漂可以控制在50ppm\℃以內(nèi)。本發(fā)明還可以通過(guò)實(shí)時(shí)在線修改電能表測(cè)試量程,因此本發(fā)明可適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。此外,通過(guò)對(duì)霍爾傳感器下方電流流經(jīng)的金屬條結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),檢測(cè)電流甚至可以達(dá)到2000A。