專利名稱：閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器，尤其是一種零點(diǎn)漂移小、 響應(yīng)速度快的閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器。
背景技術(shù)：
目前，公知的霍爾電流傳感器均基于霍爾效應(yīng)原理，有開環(huán)直測(cè)式和閉環(huán)磁平衡式兩種。由于開環(huán)直測(cè)式霍爾電流傳感器精度較低、響應(yīng)速度較慢，所以在風(fēng)電、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、蓄電池供電及電焊機(jī)電源等領(lǐng)域多采用閉環(huán)磁平衡式霍爾電流傳感器?，F(xiàn)有閉環(huán)磁平衡式電流傳感器設(shè)有磁環(huán)，磁環(huán)內(nèi)中心置有一次電流輸入導(dǎo)線，磁環(huán)上設(shè)置有霍爾元件及補(bǔ)償線圈，霍爾元件通過放大電路與補(bǔ)償線圈的一端相接，補(bǔ)償線圈的另一端與負(fù)載電阻Rm相接且為電流檢測(cè)端。當(dāng)電流流過一次電流輸入導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的大小與流過導(dǎo)線的電流大小成正比，這一磁場(chǎng)由磁環(huán)來聚集，然后用霍爾器件進(jìn)行檢測(cè)，由于磁場(chǎng)的變化與霍爾器件的輸出電壓信號(hào)有良好的線性關(guān)系，因此可利用霍爾器件測(cè)得輸出信號(hào)，直接反應(yīng)出導(dǎo)線電流(一次電流)大小。閉環(huán)磁平衡式電流傳感器具有精度高、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但是在氣候條件較惡劣的環(huán)境中(如風(fēng)電系統(tǒng))零點(diǎn)漂移大，尤其是高溫和低溫帶來的零點(diǎn)漂移尤為嚴(yán)重，從而造成整體的穩(wěn)定性和一致性不好，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)運(yùn)行的精準(zhǔn)度，引起系統(tǒng)誤動(dòng)作，甚至損壞設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種零點(diǎn)漂移小、 響應(yīng)速度快的閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器，有磁環(huán)，磁環(huán)內(nèi)中心置有一次電流輸入導(dǎo)線，磁環(huán)上設(shè)置有霍爾元件及補(bǔ)償線圈，霍爾元件通過放大電路與補(bǔ)償線圈的一端相接，補(bǔ)償線圈的另一端與負(fù)載電阻Rm相接，所述放大電路設(shè)有運(yùn)算放大器ICl及由三極管Ql、Q2構(gòu)成的功率放大器，霍爾元件通過電阻Rl與運(yùn)算放大器 ICl的負(fù)輸入端相接，霍爾元件通過電阻R2與運(yùn)算放大器ICl的正輸入端相接，功率放大器的輸出通過調(diào)零電路rai反饋至運(yùn)算放大器ICi的負(fù)輸入端。本實(shí)用新型增加了調(diào)零電路，可快速穩(wěn)定的調(diào)節(jié)零點(diǎn)失調(diào)電流，以保證零點(diǎn)穩(wěn)定性和零點(diǎn)漂移小，提高了零點(diǎn)穩(wěn)定性，可在-40°C +85°C的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行；精度優(yōu)良， 25°C時(shí)的總體精度為士0. 4% ；線性度好<0. 1% ；高低溫漂移低；響應(yīng)時(shí)間短，<1微秒；抗外界干擾能力強(qiáng)，可測(cè)量任何種類的電流信號(hào)(包括直流、交流、脈沖信號(hào))。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0007] 下面將結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示同現(xiàn)有技術(shù)一樣， 有磁環(huán)1，磁環(huán)1內(nèi)中心置有一次電流輸入導(dǎo)線2，磁環(huán)1上設(shè)置有霍爾元件3及補(bǔ)償線圈 4，霍爾元件3通過放大電路與補(bǔ)償線圈4的一端相接，補(bǔ)償線圈4的另一端與負(fù)載電阻Rm 相接，所述放大電路設(shè)有運(yùn)算放大器ICl及由三極管Q1、Q2構(gòu)成的功率放大器，霍爾元件3 通過電阻Rl與運(yùn)算放大器ICl的負(fù)輸入端相接，霍爾元件3通過電阻R2與運(yùn)算放大器ICl 的正輸入端相接，功率放大器的輸出通過調(diào)零電路FHl反饋至運(yùn)算放大器ICl的負(fù)輸入端， 調(diào)零電路可選擇目前所售的任何一款，通過試驗(yàn)確定最佳參數(shù)。
權(quán)利要求1. 一種閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器，有磁環(huán)(1)，磁環(huán)(1)內(nèi)中心置有一次電流輸入導(dǎo)線(2)，磁環(huán)(1)上設(shè)置有霍爾元件(3)及補(bǔ)償線圈(4)，霍爾元件(3)通過放大電路與補(bǔ)償線圈(4)的一端相接，補(bǔ)償線圈(4)的另一端與負(fù)載電阻Rm相接，其特征在于所述放大電路設(shè)有運(yùn)算放大器ICl及由三極管Ql、Q2構(gòu)成的功率放大器，霍爾元件(3)通過電阻Rl與運(yùn)算放大器ICl的負(fù)輸入端相接，霍爾元件(3)通過電阻R2與運(yùn)算放大器ICl的正輸入端相接，功率放大器的輸出通過調(diào)零電路rai反饋至運(yùn)算放大器ICl的負(fù)輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種零點(diǎn)漂移小、響應(yīng)速度快的閉環(huán)磁平衡式霍爾電流式傳感器，有磁環(huán)，磁環(huán)內(nèi)中心置有一次電流輸入導(dǎo)線，磁環(huán)上設(shè)置有霍爾元件及補(bǔ)償線圈，霍爾元件通過放大電路與補(bǔ)償線圈的一端相接，補(bǔ)償線圈的另一端與負(fù)載電阻Rm相接，所述放大電路設(shè)有運(yùn)算放大器IC1及由三極管Q1、Q2構(gòu)成的功率放大器，霍爾元件通過電阻R1與運(yùn)算放大器IC1的負(fù)輸入端相接，霍爾元件通過電阻R2與運(yùn)算放大器IC1的正輸入端相接，功率放大器的輸出通過調(diào)零電路FH1反饋至運(yùn)算放大器IC1的負(fù)輸入端。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202057711SQ20112010764
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者馮善軍, 馮善杰, 孫友斌, 洪鶴, 王志發(fā), 金玲 申請(qǐng)人:大連豐和電力科技有限公司