一种智能自校准电流霍尔传感器制造技术

本申请涉及一种智能自校准电流霍尔传感器，其包括霍尔传感器电路；采样单元，用于获取霍尔传感器电路处于非工作状态的输出电压；比较单元，用于将输出电压与零点电压进行比较，在输出电压大于零点电压时，输出过零信号；校准单元，用于根据振荡周期的周期数将相应数量的定值电阻器并联后接入霍尔传感器电路的负反馈电路，在接收到过零信号时停止对周期数计数。校准单元能够将至少一个定值电阻器接入霍尔传感器电路以自动调节输出电压，使得输出电压增大，以对霍尔传感器电路的零点漂移量进行补偿。当输出电压增大至过零时，输出电压与零点的偏移量为最小值，校准单元停止计数，进而实现了缓解霍尔传感器在工作中存在的零漂程度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种智能自校准电流霍尔传感器


[0001]本申请涉及霍尔传感器的领域，尤其是涉及一种智能自校准电流霍尔传感器。

技术介绍

[0002]霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器，由于其具有精度高、宽带宽、测量范围广、低成本、低功耗等优点，故霍尔传感器被广泛应用于工业领域。
[0003]一般地，霍尔传感器为半导体材料制成，所以其受温度因素影响较为明显，尤其是输入输出电阻器和灵敏度会随着温度变化而变化，使得霍尔传感器会出现零点漂移的现象，进而使得测量产生误差，测量精度降低。

技术实现思路

[0004]为了缓解霍尔传感器在工作中存在的零漂程度，本申请提供了一种智能自校准电流霍尔传感器。
[0005]本申请提供的一种智能自校准电流霍尔传感器采用如下的技术方案：
[0006]一种智能自校准电流霍尔传感器，包括：
[0007]霍尔传感器电路，用于检测待测线的电流，并输出检测信号；
[0008]采样单元，用于获取霍尔传感器电路处于非工作状态的输出电压，所述非工作状态为所述待测线电流为零的状态，所述霍尔传感器电路包含有用于调节霍尔传感器电路输出电压的调节器件；
[0009]比较单元，用于将所述输出电压与零点电压进行比较，在所述输出电压大于所述零点电压时，输出过零信号；
[0010]校准单元，用于根据振荡周期的周期数将相应数量的定值电阻器依次并联后接入霍尔传感器电路的负反馈电路，在接收到所述过零信号时停止对所述周期数计数。
[0011]通过采用上述技术方案，校准单元能够将至少一个定值电阻器接入霍尔传感器电路以自动调节输出电压，使得输出电压增大，进而对霍尔传感器电路的零点漂移量进行补偿。在校准单元的补偿作用下，输出电压增大至刚好过零时，输出电压与零点的偏移量为最小值，校准单元停止计数，并维持此时的输出状态，进而实现了缓解霍尔传感器在工作中存在的零漂程度。
[0012]可选的，所述霍尔传感器电路，包括霍尔元件、运放器、二级放大电路和驱动电源；
[0013]所述运放器的两输入端分别连接所述霍尔元件的两输出端，所述调节器件一端连接所述霍尔元件的输入端，一端连接所述运放器的反相输入端，所述调节器件为变阻器；
[0014]所述二级放大电路，连接所述运放器；
[0015]所述驱动电源，连接所述霍尔元件、所述运放器及所述二级放大电路，用于为所述霍尔元件、所述运放器及所述二级放大电路提供电源；
[0016]所述负反馈电路一端连接所述运放器的反相输入端，一端连接所述二级放大电路的输出端。
[0017]可选的，所述校准单元所述校准单元还用于：
[0018]在所有所述定值电阻器全部被并联后，将并联后的所述定值电阻器接入霍尔传感器电路的负反馈电路，并停止对所述周期数计数。
[0019]通过采用上述技术方案，在校准单元的补偿作用下，输出电压增大至最大值且最大值不超过零时，输出电压与零点电压的偏移量为最小值，校准单元停止校准。此时校准单元能够最大程度缓解霍尔传感器在工作中存在的零漂程度。
[0020]可选的，所述采样单元包括采样电阻器和差动放大电路，所述采样电阻器一端连接所述霍尔传感器电路，另一端连接客户使用端，所述差动放大电路并联于所述采样电阻器的，用以输出采样电压信号。
[0021]通过采用上述技术方案，客户使用端视为零电势点，使得采样电阻器两端的电压即为输出电压的数值。差动放大电路能够放大信号，也能够减小由电源、温度等因素引起的零漂，使得采样电压信号能够更准确。
[0022]可选的，所述比较单元包括过零比较电路，所述过零比较电路连接所述差动放大电路，用于在所述采样电压信号反映的电压值大于零时，输出过零信号。
[0023]通过采用上述技术方案，过零比较电路能够检测采样电压信号反映的电压值是否大于零，当电压值大于零时，霍尔传感器电路的零漂问题得到改善。
[0024]可选的，所述校准单元包括振荡电路、计数器和负载电路；
[0025]所述振荡电路，连接所述计数器，用于产生预设频率的振荡信号；
[0026]所述负载电路，连接所述计数器并接入所述霍尔传感器电路，所述负载电路包括至少三个阻值不同的定值电阻器，所述至少三个定值电阻器以阻值从大到小的方式依次并联；
[0027]所述计数器，用于在接入所述振荡信号时，输出相应的振荡周期数，以控制所述至少三个定值电阻器接入所述负反馈电路的数量，当所述计数器接收到所述过零信号时，所述计数器停止对所述振荡周期数计数；当所述负载电路中所有的定值电阻器都接入至所述负反馈电路中，所述计数器输出所述截止信号。
[0028]通过采用上述技术方案，计数器能够根据振荡信号的频率控制至少三个定值电阻器接入霍尔传感器电路的数量以及接入霍尔传感器电路的每个定值电阻器的阻值，使得接入霍尔传感器电路的阻值能够不断变化。由于负载电路中的定值电阻器依次并联，故接入霍尔传感器电路的阻值能够由大至小自动调节，进而实现规律性地调节输出电压。
[0029]可选的，所述计数器为二进制计数器，所述定值电阻器设置有九个，每个定值电阻器所在电路均连接所述计数器。
[0030]通过采用上述技术方案，计数器能够对振荡信号进行计数，并输出多个数值，每个数值对应一个接入霍尔传感器电路的等效阻值。定值电阻器数量越多，接入霍尔传感器电路的等效阻值的阻值范围越大，进而校准效果越好。
[0031]可选的，与所述计数器输出管脚连接的八个定值电阻器的阻值沿所连接输出管脚输出的调高顺序呈指数递减。
[0032]通过采用上述技术方案，定值电阻器能够对电压出现指数趋势的变化进行补偿，以获得较好的补偿效果。
[0033]可选的，还包括保护单元，所述保护单元连接所述计数器，用于防止所述计数器发
生损坏。
[0034]通过采用上述技术方案，保护单元能够降低计数器在工作时损坏的概率。
[0035]可选的，还包括滤波单元，所述滤波单元连接所述比较单元，用于对所述过零信号进行滤波。
[0036]通过采用上述技术方案，滤波单元能够有效抑制信号中的杂波，以缓解杂波对最终的输出结果产生影响。
[0037]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0038]1.校准单元能够将至少一个定值电阻器接入霍尔传感器电路以自动调节输出电压，使得输出电压增大，以对霍尔传感器电路的零点漂移量进行补偿。在校准单元的补偿作用下，输出电压增大至刚好过零时，输出电压与零点的偏移量为最小值，校准单元停止计数，并维持此时的输出状态，进而实现了缓解霍尔传感器在工作中存在的零漂程度；
[0039]2.计数器通过对振荡信号进行统计以控制负载电路中接入霍尔传感器电路的定值电阻器，使得输出电压增大。其中，负载电路中的定值电阻器以阻值由大至小的顺序依次并联，使得接入霍尔传感器电路的阻值能够由阻值范围内的最大值调节至最小值，进而便于调节输出电压。
附图说明
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能自校准电流霍尔传感器，其特征在于，包括：霍尔传感器电路(1)，用于检测待测线的电流，并输出检测信号；采样单元(3)，用于获取霍尔传感器电路(1)处于非工作状态的输出电压，所述非工作状态为所述待测线电流为零的状态，所述霍尔传感器电路(1)包含有用于调节霍尔传感器电路(1)输出电压的调节器件；比较单元(4)，用于将所述输出电压与零点电压进行比较，在所述输出电压大于所述零点电压时，输出过零信号；校准单元(2)，用于根据振荡周期的周期数将相应数量的定值电阻器依次并联后接入霍尔传感器电路(1)的负反馈电路(5)，在接收到所述过零信号时停止对所述周期数计数。2.根据权利要求1所述的智能自校准电流霍尔传感器，其特征在于：所述霍尔传感器电路(1)，包括霍尔元件、运放器(11)、二级放大电路(12)和驱动电源(13)；所述运放器(11)的两输入端分别连接所述霍尔元件的两输出端，所述调节器件一端连接所述霍尔元件的输入端，一端连接所述运放器(11)的反相输入端，所述调节器件为变阻器；所述二级放大电路(12)，连接所述运放器(11)；所述驱动电源(13)，连接所述霍尔元件、所述运放器(11)及所述二级放大电路(12)，用于为所述霍尔元件、所述运放器(11)及所述二级放大电路(12)提供电源；所述负反馈电路一端连接所述运放器(11)的反相输入端，一端连接所述二级放大电路(12)的输出端。3.根据权利要求2所述的智能自校准电流霍尔传感器，其特征在于，所述校准单元(2)还用于：在所有所述定值电阻器全部被并联后，将并联后的所述定值电阻器接入霍尔传感器电路(1)的负反馈电路(5)，并停止对所述周期数计数。4.根据权利要求3所述的智能自校准电流霍尔传感器，其特征在于：所述采样单元(3)包括采样电阻器和差动放大电路(31)，所述采样电阻器一端连接所述霍尔传感器电路(1)，另一端连接客户使用端，所述差动放大电路(31)并联于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文生，
申请(专利权)人：北京森社电子有限公司，
类型：新型
国别省市：