一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片制造技术

本发明专利技术属于霍尔传感器芯片技术领域，尤其为一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，包括电流采集电路以及与电流采集电路电性连接的芯片控制电路，所述电流采集电路包括低导体电阻、稳压电路、霍尔传感器、预放大器、温度补偿电路、灵敏度修调电路、比较电路、频率振荡器、后放大器、热关断电路和电压调理电路，其中，所述霍尔传感器与稳压电路相连，所述低导体电阻位于芯片表面附近，所述低导体电阻生成可通过霍尔传感器测量的磁场，所述霍尔传感器感测该磁场并转换为电信号。本发明专利技术实现了采样数据的实时监控，抗干扰能力强，具有低功耗、高灵敏度、高精度的特点，提供过热关断功能，稳定、可靠，使得产品易于使用。

【技术实现步骤摘要】
一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片
本专利技术涉及霍尔传感器芯片
，具体为一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片。
技术介绍
霍尔传感器是利用霍尔效应原理将霍尔感应元件、放大器、补偿电路和其他电子线路、利用集成电路工艺技术集成在一个芯片上而制成，它具有体积小、寿命长、非接触式感应以及频率高等有点被广泛应用于汽车传感器模块、电子仪器仪表和工业控制领域。霍尔传感器芯片是霍尔传感器家族的重要成员，它根据外界磁场的磁场强度的变化输出与该磁场强度成线性关系的模拟电学信号，被广泛的应用于检测微小位移、角度测量、伺服电机控制和精密仪器仪表等工业控制领域。但现有的霍尔传感器芯片在使用过程中，其输出的电压信号抗干扰能力较弱，存在精度低、可靠性不足的缺陷，通讯方式单一，不能满足高通用性使用需求。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，解决了现有的霍尔传感器芯片在使用过程中，其输出的电压信号抗干扰能力较弱，存在精度低、可靠性不足的缺陷，通讯方式单一，不能满足高通用性使用需求的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，包括电流采集电路以及与电流采集电路电性连接的芯片控制电路，所述电流采集电路包括低导体电阻、稳压电路、霍尔传感器、预放大器、温度补偿电路、灵敏度修调电路、比较电路、频率振荡器、后放大器、热关断电路和电压调理电路，其中，所述霍尔传感器与稳压电路相连，所述低导体电阻位于芯片表面附近，所述低导体电阻生成可通过霍尔传感器测量的磁场，所述霍尔传感器感测该磁场并转换为电信号，所述预放大器与霍尔传感器连接，所述预放大器用于放大经霍尔传感器感测的电压信号，所述温度补偿电路和灵敏度修调电路分别与预放大器相连，所述温度补偿电路和灵敏度修调电路分别用于对放大的电压信号进行温度补偿与灵敏度修调，所述预放大器通过比较电路与后放大器相连，所述比较电路用于对预放大器输出的放大信号进行比较，消除比较电路自身的失调电压，输出比较信号，并传送至后放大器，所述频率振荡器与比较电路相连，所述频率振荡器用于提供固定频率的交流信号，所述后放大器用于对经比较电路输出的电压信号进行二次放大，所述热关断电路和电压调理电路分别与后放大器相连，所述热关断电路和电压调理电路分别用于提供电路过热关断保护和失调电压调理。所述芯片控制电路是由偏置电路、单片机电路、A/D转换模块、定时模块、报警模块、CAN总线接口、CAN接口电路和无线通信模块组成，所述偏置电路用于向芯片控制电路内其他电路及模块提供偏置电压和电流，所述后放大器输出的模拟电压信号通过A/D转换模块进行转换后向单片机电路输入数字电压信号，所述定时模块、报警模块、CAN总线接口和无线通信模块分别与单片机电路电性连接，所述定时模块用于向单片机电路提供电流值定时输出信号，所述报警模块用于当测量的电流值异常时输出报警信号，所述CAN总线接口与CAN接口电路连接，所述单片机电路对数字电压信号分析处理后通过CAN总线接口、CAN接口电路定时向上级输出电流值，所述无线通信模块用于采样数据无线远程传输。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述低导体电阻为低阻抗铜导电路。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述电流采集电路包括四个灵敏度选项，包括A1：50mV/A；A2：100mV/A；A3：200mV/A；A4：400mV/A；所述电流采集电路的芯片磁场灵敏度经灵敏度修调电路进行灵敏度修调至目标灵敏度后，可于3V至5.5V单电源下工作。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述频率振荡器为52KHz固定内置频率振荡器。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述单片机电路采用型号为MC9S12XS128的单片机。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述报警模块为声光报警器。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述无线通信模块采用蓝牙模块或WIFI模块。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，具备以下有益效果：该抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，由电流采集电路与芯片控制电路组成硬件电路，通过低导体电阻生成可通过霍尔传感器测量的磁场，继而通过霍尔传感器感测该磁场并转换为电信号，将该电信号通过由预放大器、温度补偿电路、灵敏度修调电路、比较电路、频率振荡器、后放大器、热关断电路和电压调理电路组成的信号处理电路处理后，输出比例电压，最后由芯片控制电路A/D转换后进行分析处理，定时通过CAN总线传输的方式将电流值传输至上级控制，实现了采样数据的实时监控，抗干扰能力强，具有低功耗、高灵敏度、高精度的特点，提供过热关断功能，稳定、可靠，使得产品易于使用。附图说明图1为本专利技术的系统原理框图。图中：100、电流采集电路；101、低导体电阻；102、稳压电路；103、霍尔传感器；104、预放大器；105、温度补偿电路；106、灵敏度修调电路；107、比较电路；108、频率振荡器；109、后放大器；110、热关断电路；111、电压调理电路；200、芯片控制电路；201、偏置电路；202、单片机电路；203、A/D转换模块；204、定时模块；205、报警模块；206、CAN总线接口；207、CAN接口电路；208、无线通信模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1，本专利技术提供以下技术方案：一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，包括电流采集电路100以及与电流采集电路100电性连接的芯片控制电路200，电流采集电路100包括低导体电阻101、稳压电路102、霍尔传感器103、预放大器104、温度补偿电路105、灵敏度修调电路106、比较电路107、频率振荡器108、后放大器109、热关断电路110和电压调理电路111，其中，霍尔传感器103与稳压电路102相连，低导体电阻101位于芯片表面附近，低导体电阻101生成可通过霍尔传感器103测量的磁场，霍尔传感器103感测该磁场并转换为电信号，预放大器104与霍尔传感器103连接，预放大器104用于放大经霍尔传感器103感测的电压信号，温度补偿电路105和灵敏度修调电路106分别与预放大器104相连，温度补偿电路105和灵敏度修调电路106分别用于对放大的电压信号进行温度补偿与灵敏度修调，预放大器104通过比较电路107与后放大器109相连，比较电路107用于对预放大器104输出的放大信号进行比较，消除比较电路107自身的失调电压，输出比较信号，并传送至后放大器109，频率振荡器108与比较电路107相连，频率振荡器108用于提供固定频率的交流信号，后放大器109用于对经比较电路107输出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，包括电流采集电路(100)以及与电流采集电路(100)电性连接的芯片控制电路(200)，其特征在于：所述电流采集电路(100)包括低导体电阻(101)、稳压电路(102)、霍尔传感器(103)、预放大器(104)、温度补偿电路(105)、灵敏度修调电路(106)、比较电路(107)、频率振荡器(108)、后放大器(109)、热关断电路(110)和电压调理电路(111)，其中，所述霍尔传感器(103)与稳压电路(102)相连，所述低导体电阻(101)位于芯片表面附近，所述低导体电阻(101)生成可通过霍尔传感器(103)测量的磁场，所述霍尔传感器(103)感测该磁场并转换为电信号，所述预放大器(104)与霍尔传感器(103)连接，所述预放大器(104)用于放大经霍尔传感器(103)感测的电压信号，所述温度补偿电路(105)和灵敏度修调电路(106)分别与预放大器(104)相连，所述温度补偿电路(105)和灵敏度修调电路(106)分别用于对放大的电压信号进行温度补偿与灵敏度修调，所述预放大器(104)通过比较电路(107)与后放大器(109)相连，所述比较电路(107)用于对预放大器(104)输出的放大信号进行比较，消除比较电路(107)自身的失调电压，输出比较信号，并传送至后放大器(109)，所述频率振荡器(108)与比较电路(107)相连，所述频率振荡器(108)用于提供固定频率的交流信号，所述后放大器(109)用于对经比较电路(107)输出的电压信号进行二次放大，所述热关断电路(110)和电压调理电路(111)分别与后放大器(109)相连，所述热关断电路(110)和电压调理电路(111)分别用于提供电路过热关断保护和失调电压调理；/n所述芯片控制电路(200)是由偏置电路(201)、单片机电路(202)、A/D转换模块(203)、定时模块(204)、报警模块(205)、CAN总线接口(206)、CAN接口电路(207)和无线通信模块(208)组成，所述偏置电路(201)用于向芯片控制电路(200)内其他电路及模块提供偏置电压和电流，所述后放大器(109)输出的模拟电压信号通过A/D转换模块(203)进行转换后向单片机电路(202)输入数字电压信号，所述定时模块(204)、报警模块(205)、CAN总线接口(206)和无线通信模块(208)分别与单片机电路(202)电性连接，所述定时模块(204)用于向单片机电路(202)提供电流值定时输出信号，所述报警模块(205)用于当测量的电流值异常时输出报警信号，所述CAN总线接口(206)与CAN接口电路(207)连接，所述单片机电路(202)对数字电压信号分析处理后通过CAN总线接口(206)、CAN接口电路(207)定时向上级输出电流值，所述无线通信模块(208)用于采样数据无线远程传输。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰能力强的霍尔电流传感器芯片，包括电流采集电路(100)以及与电流采集电路(100)电性连接的芯片控制电路(200)，其特征在于：所述电流采集电路(100)包括低导体电阻(101)、稳压电路(102)、霍尔传感器(103)、预放大器(104)、温度补偿电路(105)、灵敏度修调电路(106)、比较电路(107)、频率振荡器(108)、后放大器(109)、热关断电路(110)和电压调理电路(111)，其中，所述霍尔传感器(103)与稳压电路(102)相连，所述低导体电阻(101)位于芯片表面附近，所述低导体电阻(101)生成可通过霍尔传感器(103)测量的磁场，所述霍尔传感器(103)感测该磁场并转换为电信号，所述预放大器(104)与霍尔传感器(103)连接，所述预放大器(104)用于放大经霍尔传感器(103)感测的电压信号，所述温度补偿电路(105)和灵敏度修调电路(106)分别与预放大器(104)相连，所述温度补偿电路(105)和灵敏度修调电路(106)分别用于对放大的电压信号进行温度补偿与灵敏度修调，所述预放大器(104)通过比较电路(107)与后放大器(109)相连，所述比较电路(107)用于对预放大器(104)输出的放大信号进行比较，消除比较电路(107)自身的失调电压，输出比较信号，并传送至后放大器(109)，所述频率振荡器(108)与比较电路(107)相连，所述频率振荡器(108)用于提供固定频率的交流信号，所述后放大器(109)用于对经比较电路(107)输出的电压信号进行二次放大，所述热关断电路(110)和电压调理电路(111)分别与后放大器(109)相连，所述热关断电路(110)和电压调理电路(111)分别用于提供电路过热关断保护和失调电压调理；
所述芯片控制电路(200)是由偏置电路(201)、单片机电路(202)、A/D转换模块(203)、定时模块(204)、报警模块(205)、CAN总线接口(206)、CAN接口电路(207)和无线通信模块(208)组成，所述偏置电路(201)用于向芯片控制电路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓焕，
申请(专利权)人：南京能晶电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32