電流檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電流檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于竊電事件頻發(fā)以及電動(dòng)汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電流互感器存在磁飽和以及不能對(duì)諧波和直流電流進(jìn)行檢測(cè)，已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，因此迫切需要一種新型的具有直流檢測(cè)功能和抗外磁干擾的電流檢測(cè)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種穩(wěn)定性好、精度高、寬量程且能同時(shí)對(duì)交流和直流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)裝置。
[0004]本實(shí)用新型提供的這種電流檢測(cè)裝置，包括霍爾電流檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、信號(hào)輸出控制模塊和電源模塊；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)霍爾電流傳感器在PCB板上為垂直方向放置；霍爾電流檢測(cè)模塊感應(yīng)電流的變化，并將輸出信號(hào)傳至信號(hào)輸出控制模塊并同時(shí)傳至信號(hào)處理模塊；信號(hào)處理模塊對(duì)霍爾輸出信號(hào)和直流信號(hào)進(jìn)行疊加后傳至信號(hào)輸出控制模塊；信號(hào)輸出控制模塊包括MCU和信號(hào)切換控制電路，該模塊由MCU控制實(shí)現(xiàn)通道切換，選擇一路信號(hào)輸出；電源模塊為霍爾電流檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出控制模塊供電。
[0005]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)電流流過的與該P(yáng)CB板同樣形狀的金屬塊。
[0006]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。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，屏蔽罩起到了很好的抗磁干擾作用。
[0007]所述信號(hào)處理模塊包括兩路放大電路；兩路放大電路分別對(duì)所述一號(hào)霍爾電流傳感器和所述二號(hào)霍爾電流傳感器的輸出信號(hào)與5V直流電壓信號(hào)疊加，再傳至所述信號(hào)輸出控制模塊。
[0008]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；信號(hào)處理模塊包括一號(hào)放大電路和二號(hào)放大電路，一號(hào)放大電路包括放大器U3A，二號(hào)放大電路包括放大器U3B ;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Ql和三極管Q2，二號(hào)信號(hào)切換控制電路包括三極管Q3和三極管Q4 ；
[0009]一號(hào)霍爾電流傳感器的檢測(cè)電壓管腳VDEC通過電容Cl接地；其輸出管腳OUT通過電阻Rll與一號(hào)放大電路的放大器U3A的同相輸入端連接，該輸出管腳還通過電容C3接地，該輸出管腳還通過電阻Rl接地；一號(hào)霍爾電流傳感器的電源管腳與電源VCC連接，該管腳還通過電容C2接地；一號(hào)霍爾電流傳感器的電源負(fù)極端VSS和測(cè)試管腳TEST均接地；放大器U3A的輸出端通過電阻R15與三極管Ql的發(fā)射極連接，該同相輸入端還通過電阻R12與電源VCC連接；該放大器的反相輸入端通過電阻R13接地，該反相輸入端還通過電阻R14與輸出端連接；三極管Ql的基極通過電阻R4與三極管Q2的集電極連接，其集電極通過電阻R16接地，同時(shí)還與電容Cl I連接，電容Cll的另一端作為一號(hào)信號(hào)切換控制電路的輸出端口 ；三極管Q2的發(fā)射極接地，其基極通過電阻R5與所述MCU的1端口連接，用于傳遞MCU的切換控制信號(hào)；
[0010]二號(hào)霍爾電流傳感器的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)霍爾電流傳感器的相同；二號(hào)放大電路的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)放大電路的相同；二號(hào)霍爾電流傳感器和二號(hào)放大電路的電路連接結(jié)構(gòu)與一號(hào)霍爾電流傳感器和一號(hào)放大電路的電路連接結(jié)構(gòu)相同；
[0011]二號(hào)放大電路的輸出端與一號(hào)放大電路的輸出端并聯(lián)后作為裝置的輸出端。
[0012]所述電源VCC為直流電源。
[0013]所述電源模塊采用線性低壓差穩(wěn)壓器芯片。
[0014]本實(shí)用新型的一號(hào)霍爾傳感器要求檢測(cè)電流范圍為4~200A，二號(hào)霍爾傳感器要求檢測(cè)電流范圍為0.05~5A ;由此本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)0.05A-200A寬范圍的電流檢測(cè)，具有很好的穩(wěn)定性，檢測(cè)精度高，能同時(shí)對(duì)交流和直流電進(jìn)行檢測(cè)，并且具有很好的抗外磁干擾能力。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的霍爾電流檢測(cè)模塊示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型包括霍爾電流檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、信號(hào)輸出控制模塊和電源模塊?；魻栯娏鳈z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?；魻栯娏鳈z測(cè)模塊感應(yīng)電流的變化，并具有±5A和±200A兩路輸出，其輸出信號(hào)傳至信號(hào)輸出控制模塊并同時(shí)輸入至信號(hào)處理模塊；信號(hào)處理模塊對(duì)霍爾輸出信號(hào)和直流信號(hào)進(jìn)行疊加后傳至信號(hào)輸出控制模塊；信號(hào)輸出控制模塊包括MCU模塊和控制通道切換模塊，通過霍爾電流檢測(cè)模塊的感應(yīng)電流的大小來實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)通道的切換。電源模塊與霍爾電流檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出控制模塊相連，為其供電。
[0019]霍爾電流檢測(cè)模塊可對(duì)±5A和±200A兩個(gè)量程范圍內(nèi)的電流信號(hào)實(shí)施檢測(cè)，且該量程可以經(jīng)過編程器在線修改。
[0020]信號(hào)處理模塊包括兩路放大電路；兩路放大電路分別對(duì)一號(hào)霍爾電流傳感器和二號(hào)霍爾電流傳感器的輸出信號(hào)與5V直流電壓信號(hào)疊加，再傳至信號(hào)輸出控制模塊。
[0021]信號(hào)輸出控制模塊采用MCU，一號(hào)霍爾電流傳感器和二號(hào)霍爾電流傳感器的兩路信號(hào)在信號(hào)輸出控制模塊中通過MCU進(jìn)行切換，將所需要的結(jié)果選擇一路信號(hào)輸出。兩個(gè)霍爾傳感器不同時(shí)工作，總是一開一關(guān)的；初始狀態(tài)默認(rèn)量程較大的通道打開從而采用量程較大的霍爾傳感器工作。
[0022]電源模塊采用線性低壓差穩(wěn)壓器芯片。
[0023]如圖2所示，本實(shí)用新型的霍爾電流檢測(cè)模塊可對(duì)平行方向磁場(chǎng)檢測(cè)，并且不受其它方向磁場(chǎng)的干擾?；魻栯娏鳈z測(cè)模塊中PCB板為U型，并且在PCB板下方有一供檢測(cè)電流流過的且與該P(yáng)CB板同樣形狀的金屬塊，電流從PCB板下方U型金屬片流過?；魻栯娏鳈z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，兩片霍爾電流傳感器在PCB板上垂直放置，且一號(hào)霍爾電流傳感器被U型屏蔽罩包裹，二號(hào)霍爾電流傳感器被C型屏蔽罩包裹。兩個(gè)屏蔽罩起到了很好的抗磁干擾作用。
[0024]如圖3所示，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；信號(hào)處理模塊包括一號(hào)放大電路和二號(hào)放大電路，一號(hào)放大電路包括放大器U3A，二號(hào)放大電路包括放大器U3B ;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Ql和三極管Q2，二號(hào)信號(hào)切換控制電路包括三極管Q3和三