調(diào)節(jié)電流傳感器量程的方法及使用該方法的傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流傳感器，特別是檢測量程可調(diào)的電流傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電流傳感器是通過設(shè)定額定測量電流來做基準(zhǔn)標(biāo)定，由于傳感器的線性范圍有限，一旦額定電流確認(rèn)并生產(chǎn)出來后，傳感器的檢測范圍僅限于一定范圍內(nèi)的電流等級，不能再進行測量范圍的調(diào)整。即通常電流傳感器、模塊或者單芯片電流傳感器，都不能解決電流測量范圍變化調(diào)整的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有電流傳感器量程范圍一旦確定就不可調(diào)節(jié)的局限性，提出一種一種調(diào)節(jié)電流傳感器量程范圍的方法及使用該方法的數(shù)字集成芯片式電流傳感器。
[0004]本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)電流傳感器量程范圍的方法，設(shè)置通道調(diào)整部(1)、飽和判斷單元(2)、DSP(3)和輸出單元(4)，通道調(diào)整部(1)的輸出連接到飽和判斷單元(2)，飽和判斷單元(2)的輸出連接到DSP(3)，DSP (3)的一路控制信號連接通道調(diào)整部(1)，另一路輸出連接到輸出單元(4)，還包含以下步驟:
首先，將檢測電流信號(Vin)與通道調(diào)整部(1)的確定的參考信號(V?f)通過飽和判斷單元⑵進行比較；
接著，由飽和判斷單元(2)將比較結(jié)果輸出到數(shù)字信號處理單元DSP (3)；
然后，當(dāng)上述比較結(jié)果為飽和時，由DSP(3)輸出控制信號到通道調(diào)整部(1)，通道調(diào)整部(1)將適合當(dāng)前檢測電流信號(Vin)的通道參考信號(V?f)再次輸出到飽和判斷單元(2);或者，當(dāng)上述比較結(jié)果為未飽和時，由DSP(3)直接將當(dāng)前的通道參考信號(Vraf)輸出到輸出單元⑷；
最后，由輸出單元(4)輸出檢測結(jié)果。
[0005]本發(fā)明涉及的電流傳感器檢測范圍的方法，優(yōu)選為:
當(dāng)飽和判斷單元(2)的比較結(jié)果為飽和時，DSP(3)的輸出控制信號輸出到一存儲器(11)，存儲器(11)根據(jù)所述控制信號讀取合適的通道值，以數(shù)字信號輸出，該數(shù)字信號經(jīng)通道選擇單元(12)、增益校正單元(13)后，轉(zhuǎn)換為當(dāng)前通道參考信號(Vraf)。
[0006]本發(fā)明還涉及使用所述的調(diào)節(jié)電流傳感器量程范圍的方法制成的多通道數(shù)字集成芯片式電流傳感器，包括:通道調(diào)整部(1)、飽和判斷單元(2)、DSP(3)和輸出單元(4)，通道調(diào)整部(1)的輸出連接到飽和判斷單元(2)，飽和判斷單元(2)的輸出連接到DSP(3)，DSP(3)的一路控制信號連接通道調(diào)整部(1)，另一路輸出連接到輸出單元(4)，其中:通道調(diào)整部(1)根據(jù)DSP(3)的輸出控制信號輸出合適的通道參考信號(Vraf);飽和判斷單元
(2)比較檢測電流信號(Vin)和當(dāng)前的通道參考信號(V?f)，并將比較結(jié)果輸出到DSP(3)；DSP(3)根據(jù)飽和判斷單元(2)的比較結(jié)果，向通道調(diào)整部(1)輸出控制信號或直接向輸出單元⑷輸出當(dāng)前的通道參考信號;輸出單元⑷根據(jù)當(dāng)前的通道參考信號(V?f)，在當(dāng)前通道對應(yīng)的量程范圍內(nèi)輸出檢測電流對應(yīng)的電壓值。
[0007]本發(fā)明涉及的多通道數(shù)字集成芯片式電流傳感器的通道調(diào)整部(1)優(yōu)選為由存儲器(11)、通道選擇單元(12)和增益校正單元(13)組成，DSP(3)的控制信號連接存儲器
(11)、存儲器(11)的輸出連接通道選擇單元(12)、通道選擇單元(12)的輸出連接增益校正單元(13)，增益校正單元的輸出連接飽和判斷單元(2)，其中:存儲器(11)根據(jù)DSP(3)的輸出控制信號讀取合適的通道值，并以數(shù)字信號輸出；通道選擇單元(12)接收存儲器(11)的數(shù)字信號輸出，并將其轉(zhuǎn)換為通道值輸出；增益校正單元將通道選擇單元(12)輸出的通道值轉(zhuǎn)換為通道參考信號(Vraf)輸出。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:使用能自動調(diào)節(jié)電流傳感器增益的集成芯片，使傳感器能根據(jù)當(dāng)前檢測的電流等級調(diào)整相應(yīng)的量程范圍，實現(xiàn)單一電流傳感器進行多個量程范圍的電流檢測。其用于電流范圍變化非常寬的領(lǐng)域，如電動汽車、電動摩托車的電池管理系統(tǒng)，具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、可靠性高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0009]圖1是多通道數(shù)字集成芯片式電流傳感器的基本結(jié)構(gòu)框圖圖2是實施例的電路連接圖
符號說明:
1是通道調(diào)整部；
2是飽和判斷單元；
3 是 DSP ;
4是輸出單元；
11是存儲器；
12是通道選擇單元；
13是增益校正單元；
111、112、".11η分別是存儲器的第1、第2、…、第η位；
S1、S2、…Sn分別是第1、第2、…、第η路開關(guān)；
Ζ1、Ζ2、…Ζη分別是第1、第二、…、第η路阻抗；
Vin是檢測信號；
Vref是參考彳目號。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明特別適合用于電流范圍變化非常寬的領(lǐng)域，例如電動汽車、電動摩托車的電池管理系統(tǒng)。電動汽車，電動摩托車電池管理系統(tǒng)中需要檢測不同等級的電流，例如在充電過程中，可以使用200 A電流進行快速充電，而在汽車正常行進過程中，電流保持在60 A,爬坡時電流可達100 A，當(dāng)車輛?？柯奋嚧龣C時，電池放電電流則只有1 A左右，而當(dāng)汽車完全關(guān)閉，只剩下防盜等系統(tǒng)工作時候，電流只有100 mA左右。
[0011]參見圖2，本發(fā)明優(yōu)選實施例的多通道數(shù)字集成芯片式電流傳感器包括存儲器11、通道選擇單元12、增益調(diào)節(jié)單元13、飽和判斷單元2、DSP 3輸出單元4。存儲器11輸出的各個位分別為111、112、…、lln，通道選擇單元12由開關(guān)S1、S2、…、Sn組成，增益調(diào)節(jié)單元13由偏置阻抗Zl、Z2、Zn組成。存儲器11輸出的一位lli (i=l，2，…，η)與通道選擇單元12的相應(yīng)開關(guān)Si (i=l, 2，...，η)連接，通過開關(guān)Si (i=l, 2，...，n)再與增益調(diào)節(jié)單元13的偏置阻抗Zi Si (i=l, 2，…，η)連接。經(jīng)各偏置阻抗Zl、Ζ2、Ζη產(chǎn)生的參考信號Vref輸出到飽和判斷單元2，檢測電流的檢測信號Vin也輸出到飽和判斷單元2。飽和判斷單元2將檢測信號Vin與參考信號Vref的比較結(jié)果輸出到DSP 3。當(dāng)飽和判斷單元2的輸出信號為飽和時，DSP 3向存儲器11發(fā)出控制信號，調(diào)節(jié)傳感器增益。當(dāng)飽和判斷單元2的輸出信號為未飽和時，DSP 3直接將當(dāng)前的通道參考信號Vraf輸出到輸出單元4，由輸出單元4輸出檢測結(jié)果。
[0012]通道調(diào)整部(1)的輸出連接到飽和判斷單元(2)，飽和判斷單元(2)的輸出連接到DSP(3)，DSP (3)的一路控制信號連接通道調(diào)整部(1)，另一路輸出連接到輸出單元(4)，其中:通道調(diào)整部(1)根據(jù)DSP(3)的輸出控制信號輸出合適的通道參考信號(V?f);飽和判斷單元⑵比較檢測電流信號(Vin)和當(dāng)前的通道參考信號(V?f)，并將比較結(jié)果輸出到DSP(3) ；DSP(3)根據(jù)飽和判斷單元(2)的比較