一種多功能霍爾傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種多功能霍爾傳感器，包括傳感器殼體，所述傳感器殼體內(nèi)包括主板、霍爾電流測量線圈、霍爾漏電流測量線圈、若干負極電流過線管和若干正極電流過線管；主板包含有微型處理器；所述霍爾電流測量線圈繞在一正極電流過線管上且與所述微型處理器相連，所述霍爾漏電流測量線圈繞在一負極電流過線管和一個正極電流過線管上且與所述微型處理器相連。本發(fā)明所述的多功能霍爾傳感器用較少的硬件，實現(xiàn)監(jiān)測直流電流、漏電流、電壓、功率、電能、開關(guān)狀態(tài)等功能，滿足了直流系統(tǒng)全面監(jiān)控的需要；不但增加了功能、節(jié)省了空間、降低了成本，提高了系統(tǒng)精確性和可靠性，同時還大大降低了生產(chǎn)及安裝勞動強度。
【專利說明】一種多功能霍爾傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉普通直流供電系統(tǒng)及高壓直流供電系統(tǒng)的一種多功能霍爾傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]直流供電系統(tǒng)以其高效節(jié)能、安全性能高、投入少、技術(shù)難度低等特點，已經(jīng)在電信行業(yè)及其他運營商中得到廣泛的應(yīng)用，并逐步推廣到其他行業(yè)，已經(jīng)取得良好的效果。
[0003]由于直流系統(tǒng)直接取代UPS而作為重要負載的后備電源，其可靠性要求是相當高的，常規(guī)的做法是對每條供電回路進行嚴格的監(jiān)測，一般檢測每條電流回路電流和漏電流(絕緣)，開關(guān)狀態(tài)或熔斷器狀態(tài)，及負載功率、負載能耗等。
[0004]如圖1所示，傳統(tǒng)的做法是在電流回路上安裝一個霍爾電流傳感器、一個漏電流傳感器，通過霍爾器件，把強電電流及漏電流轉(zhuǎn)化成為一個標準弱電信號，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，上傳到計算機監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]傳統(tǒng)的霍爾傳感器需要2條輸出線，2條電源線，除了二個傳感器的加起來的體積較大之外，每個回路的接線也有4條之多，由于直流系統(tǒng)中的配電柜輸入和輸出回路眾多，如電信，標準配置為32路主輸出，32路備用輸出，加上2路輸入，每個配電柜有66路供電回路，傳統(tǒng)做法，整個配電柜在電流和漏電流的測量就需要132個霍爾傳感器，接線528條之多，這樣會導致:1、傳感器太多，在一個回路里安裝2個傳感器，占用安裝空間大，在回路較多的情況下，配電柜會放不下。2、接線太多、繁瑣，存在安裝工作量巨大的問題，配電柜配線凌亂，容易出錯。3、傳感器硬件成本和安裝勞動力成本比較大，在回路較多的情況下，造成傳感器在直流配電柜中的成本占比比較突出。4、弱電線眾多，容易受到強電干擾，大大降低系統(tǒng)的測量精度和可靠性。5、模擬量輸出還需要多個多路模擬量信號采集器，模數(shù)轉(zhuǎn)換后才能上傳到計算機監(jiān)控系統(tǒng)，硬件成本增加很大。6、傳統(tǒng)方案無法監(jiān)測電源所帶負載的功率及能耗。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在較多缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種多功能霍爾傳感器，旨在解決傳統(tǒng)傳感器不能同時測量一個直流回路或多個回路的電流和漏電流的問題。
[0008]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種多功能霍爾傳感器，包括傳感器殼體，所述傳感器殼體內(nèi)包括主板、霍爾電流測量線圈、霍爾漏電流測量線圈、若干負極電流過線管和若干正極電流過線管；所述主板包含有微型處理器；所述霍爾電流測量線圈繞在一正極電流過線管上且與所述微型處理器相連，所述霍爾漏電流測量線圈繞在一負極電流過線管和一正極電流過線管上且與所述微型處理器相連。
[0009]進一步地，所述殼體還包括與所述微型處理器相連的液晶顯示屏，用于顯示電流及漏電流及其他數(shù)據(jù)。[0010]進一步地，所述殼體還包括RS485接口及級聯(lián)口，所述RS485接口及級聯(lián)口與所述主板相連接。
[0011]進一步地，所述主板還包含電壓采集端子，所述電壓采集端子與所述微型處理器相連。
[0012]進一步地，所述傳感器殼體上還包括35MM卡軌，所述35MM卡軌用于固定安裝所述多功能霍爾傳感器。
[0013]進一步地，把繞有電流及漏電流測量線圈的一正極電流過線管和一負極電流過線管分為一組，把所述若干負極電流過線管和若干正極電流過線管分為若干組，每組測一路直流電源的電流、漏電流及其他電氣參數(shù)。
[0014]進一步地，所述電壓采集端子通過防呆拔插接口與所述主板相連接。
[0015]進一步地，電流及電壓采樣后，所述微型處理器根據(jù)電流和電壓的數(shù)據(jù)計算出被測電源的功率、電能和開關(guān)狀態(tài)的電氣參數(shù)。
[0016]進一步地，所述霍爾電流測量線圈和所述霍爾漏電流測量線圈以熱拔插方式與所述主板相連。
[0017]進一步地，所述霍爾電流測量線圈替換為電流分流器。
[0018]本發(fā)明所述的多功能霍爾傳感器通過，霍爾漏電流測量線圈穿過直流的正極和負極電線，同時霍爾電流測量線圈則繞在直流的正級電線上以測量供電回路的漏電流及直流電流，并可同時測量電源回路的直流電壓、功率、電能、開關(guān)狀態(tài)，從而達到在一個霍爾傳感器同時測量直流電流和漏電流，及直流電源回路電壓、功率、電能、開光狀態(tài)等，以達到全面監(jiān)測的目的，計算每個負載的能耗，為進一步的節(jié)能減排提供依據(jù)。本發(fā)明所述的多功能霍爾傳感器所具有的優(yōu)點:1、運用了計算機串口技術(shù)，大大減少了輸出線；2、直接采用電壓取樣信號作為傳感器的電源，傳感器沒有電源線；3、傳感器的寬度與二極的直流微斷開關(guān)相等，做到一一對應(yīng)，空間上與配電回路完全匹配，減少了供電回路的配線距離，以達到節(jié)省空間和配電電纜。4、用較少的硬件，實現(xiàn)了監(jiān)測電流、漏電流、電壓、功率、電能、開關(guān)狀態(tài)等功能，滿足了直流系統(tǒng)全面監(jiān)控的需要；不但增加了功能、節(jié)省了空間、降低了成本，提高了系統(tǒng)精確性和可靠性，同時還大大降低了勞動強度，與傳統(tǒng)方案比較，有著較高的性能價格比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的傳統(tǒng)傳感器接線圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的霍爾傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例提供的霍爾傳感器多回路測量結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實施例提供的霍爾傳感器接線圖；
[0023]圖5是本發(fā)明實施例提供的霍爾傳感器原理圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0025]本發(fā)明所述的多功能霍爾傳感器，利用先進的數(shù)字技術(shù)和獨創(chuàng)性的構(gòu)思，以較少的硬件和極少的接線，以及高抗干擾性，完成對直流配電柜輸入輸出回路的電流及漏電流的監(jiān)測。由于采用采樣電壓作為本傳感器的電源，所以本傳感器沒有電源線，輸出線為整個配電柜所有傳感器公用兩根線。所述的多功能霍爾傳感器，可以同時檢測一個回路里的電流和漏電流(絕緣)，同時監(jiān)測這個回路的開關(guān)狀態(tài)或熔斷器的狀態(tài)。
[0026]如圖2、圖3所示，一種多功能霍爾傳感器，包括傳感器殼體，所述傳感器殼體內(nèi)包括主板201、霍爾電流測量線圈202、霍爾漏電流測量線圈203、若干負極電流過線管204和若干正極電流過線管205 ;所述主板201包含有微型處理器210 ;所述霍爾電流測量線圈202繞在一正極電流過線管205上且與所述微型處理器210相連，所述霍爾漏電流測量線圈203繞在一負極電流過線管204和一繞有霍爾電流測量線圈202的正極電流過線管205上且與所述微型處理器210相連。在同一個傳感器中同時設(shè)計霍爾電流測量線圈202和霍爾漏電流測量線圈203，可以減少50%的安裝空間。
[0027]進一步地，所述殼體還包括與所述微型處理器210相連的液晶顯示屏207，所述液晶顯示屏207用于顯示電流及漏電流的數(shù)據(jù)。所述殼體還包括RS485接口及級聯(lián)口 208,所述RS485接口及級聯(lián)口 208與所述主板201相連接。當所述的霍爾傳感器為多回路測量時，共用一個液晶顯示207，且共用一組RS485通信接口。所述的多功能霍爾傳感器輸出采用RS485的MODBUS總線結(jié)構(gòu)，每個傳感器可以通過RJ45接口(水晶頭接口)，用普通網(wǎng)線以級聯(lián)的方式，把數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控系統(tǒng)，整個系統(tǒng)只需一根二芯的網(wǎng)線就可以完成數(shù)據(jù)采集的連接。傳統(tǒng)傳感器為模擬量輸出，要傳送數(shù)據(jù)至監(jiān)控系統(tǒng)還需要加裝采集器，模擬量輸出需要每個傳感器的輸出線與采集器連接，所以接線眾多。
[0028]進一步地，所述主板210還包含電壓采集端子206，所述電壓采集端子206與所述微型處理器210相連。由霍爾電流測量線圈202測得電流，由霍爾漏電流測量線圈203測得漏電流，由電壓采集端子206測得電壓，由電壓與電流經(jīng)過微型處理器210相乘得出功率，再乘以時間得出電能。以電壓判斷開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，并以此電壓當作傳感器的工作電源。微型處理器210計算出數(shù)據(jù)以后，把數(shù)據(jù)分別傳送至液晶顯示207及RS485接口及級聯(lián)口208，由RS485接口及級聯(lián)口 208把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)404，如圖4、圖5所示。因此，所述的多功能霍爾傳感器還具備電壓檢測、功率檢測、電能檢測和開關(guān)狀態(tài)采集504的功能。霍爾信號503通過霍爾電流測量線圈202和霍爾漏電流測量線圈203得到，高速采樣通過電壓采集端子206進行電壓采集得到。
[0029]所述電壓采集端子206通過防呆拔插接口 209與所述主板201相連接。主板201如有損壞，可以很方便地進行更換。電源采自被測電壓，無需配置開關(guān)電源，因傳感器就近安裝在開關(guān)的出口，離開關(guān)很近，通常是8-10CM左右，所以接線簡單，且不容易出錯。
[0030]進一步地，所述傳感器殼體上還包括35MM卡軌，所述35MM卡軌用于固定安裝所述多功能霍爾傳感器。
[0031]進一步地，所述霍爾電流測量線圈、霍爾漏電流測量線圈以熱拔插的方式與主板相連。
[0032]進一步地，所述霍爾電流測量線圈替換為電流分流器。
[0033]進一步地，當所述的多功能霍爾傳感器為多回路測量時，把繞有霍爾漏電流測量線圈203的一正極電流過線管205和一負極電流過線管204分為一組，把所述若干負極電流過線管204和若干正極電流過線管205分為若干組，每組測一路直流電流的電流及漏電流。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能霍爾傳感器,包括傳感器殼體，其特征在于，所述傳感器殼體內(nèi)包括主板、霍爾電流測量線圈、霍爾漏電流測量線圈、若干負極電流過線管和若干正極電流過線管；所述主板包含有微型處理器；所述霍爾電流測量線圈繞在一正極電流過線管上且與所述微型處理器相連，所述霍爾漏電流測量線圈繞在一負極電流過線管和一正極電流過線管上且與所述微型處理器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述殼體還包括與所述微型處理器相連的液晶顯示屏，用于顯示電流及漏電流及其他數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述殼體還包括RS485接口及級聯(lián)口，所述RS485接口及級聯(lián)口與所述主板相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述主板還包含電壓采集端子，所述電壓采集端子與所述微型處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述傳感器殼體上還包括35MM卡軌，所述35MM卡軌用于固定安裝所述多功能霍爾傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，把繞有電流及漏電流測量線圈的一正極電流過線管和一負極電流過線管分為一組，把所述若干負極電流過線管和若干正極電流過線管分為若干組，每組測一路直流電源的電流、漏電流及其他電氣參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述電壓采集端子通過防呆拔插接口與所述主板相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，電流及電壓采樣后，所述微型處理器根據(jù)電流和電壓的數(shù)據(jù)計算出被測電源的功率、電能和開關(guān)狀態(tài)的電氣參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述霍爾電流測量線圈和所述霍爾漏電流測量線圈以熱拔插方式與所述主板相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能霍爾傳感器，其特征在于，所述霍爾電流測量線圈替換為電流分流器。
【文檔編號】G01R19/00GK103983829SQ201310444428
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】包建偉 申請人:包建偉