專利丨基于霍爾傳感器的寬量程電能表

創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——基于霍爾傳感器的寬量程電能表。該專利由威勝集團有限公司申請，并于2017年7月18日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及一種寬量程電能表，特別涉及一種基于霍爾傳感器的寬量程電能表。

發明背景

電能表中普遍使用電磁式電流互感器作為電流傳感單元，由于其存在磁飽和及其帶寬有限的特性，難以實現對高頻分量和直流電流的準確檢測。隨著電力電子等非線性設備在電網中的普及使用，電磁式電流互感器已經不能滿足市場的需求。

霍爾傳感器是一種寬頻帶電流傳感器，可用于各種交直流磁場的檢測。但是由于開環霍爾傳感器的動態范圍一般較窄，可檢測的磁場變化幅度較小，一般僅用于電機控制、霍爾開關等對檢測精度和動態范圍要求不高的場合，而電能表的電流檢測單元要求頻帶寬、動態范圍寬，以一塊普通電能表5(60)A的電流規格而言，其電流檢測動態范圍高達1200：1，一般的開環霍爾傳感器可檢測的動態范圍只有200：1，無法滿足實用要求，并且在強磁干擾下測量精度會受到影響。

發明內容

針對目前存在的問題，本發明的目的是提供一種寬頻帶、寬動態范圍、高準確度及具有抗外磁干擾能力的基于霍爾傳感器的寬量程電能表。

圖為本發明的結構框圖

本發明提供的這種基于霍爾傳感器的寬量程電能表，包括霍爾電流檢測模塊、電壓檢測模塊、MCU信號處理控制模塊、計量模塊、顯示報警通信模塊及電源模塊；霍爾電流檢測模塊感應電流變化，將測量結果傳至計量模塊和MCU信號處理控制模塊；電壓檢測模塊測量電壓并將測量結果也傳至計量模塊；計量模塊對信號進行A/D轉換并經過補償校正后輸出信號至MCU信號處理控制模塊；MCU信號處理控制模塊對計量模塊輸出的信號進行溫度補償處理并存儲，再在顯示報警通信模塊進行顯示，并通過霍爾電流檢測模塊中傳來的電壓大小進行電流檢測量程的切換控制；顯示報警通信模塊包含LCD顯示模塊、報警模塊和通信模塊，LCD模塊對消耗電能大小進行實時顯示，報警模塊在電流和/或電壓過大時實行報警并通過繼電器將電源斷開，通信模塊用于與外界實現數據交換，包括遠紅外通信、GPRS通信、載波通信和485通信；電源模塊為霍爾電流檢測模塊、MCU信號處理控制模塊、計量模塊和顯示報警通信模塊供電。