創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)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(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)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(fā)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(xiàn)對高頻分量和直流電流的準(zhǔn)確檢測。隨著電力電子等非線性設(shè)備在電網(wǎng)中的普及使用，電磁式電流互感器已經(jīng)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(huán)霍爾傳感器的動態(tài)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(guān)等對檢測精度和動態(tài)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(tài)范圍寬，以一塊普通電能表5(60)A的電流規(guī)格而言，其電流檢測動態(tài)范圍高達(dá)1200：1，一般的開環(huán)霍爾傳感器可檢測的動態(tài)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(fā)明內(nèi)容

針對目前存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種寬頻帶、寬動態(tài)范圍、高準(zhǔn)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(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖

本發(fā)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(yīng)電流變化，將測量結(jié)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(jié)果也傳至計量模塊；計量模塊對信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并經(jīng)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(jìn)行溫度補償處理并存儲，再在顯示報警通信模塊進(jìn)行顯示，并通過霍爾電流檢測模塊中傳來的電壓大小進(jìn)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(jìn)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(xiàn)數(shù)據(jù)交換，包括遠(yuǎn)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。