一種耐高溫霍爾電流傳感器的制造方法
【專利說(shuō)明】
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技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種耐高溫型霍爾電流傳感器，是一種利用霍爾效應(yīng)原理的磁敏傳感器，尤其是用于在高溫環(huán)境中使用的電流檢測(cè)傳感器。
二.【背景技術(shù)】
[0002]霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理制成的檢測(cè)電流的裝置。其突出的特點(diǎn)是能在電隔離測(cè)量的輸出為電壓信號(hào)或電流信號(hào)，精度高，功耗小，結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，響應(yīng)頻率高，耐振動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等污染或腐蝕。其工作原理是利用集磁環(huán)將通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中起來(lái)提供給霍爾元件，再由霍爾元件轉(zhuǎn)換為弱電型號(hào)，經(jīng)運(yùn)放放大輸出電壓信號(hào)。適合于測(cè)量直流到數(shù)千赫茲電流，頻寬較窄，但線路形式簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高。該傳感器可以實(shí)現(xiàn)電流的“無(wú)電位”檢測(cè)，即測(cè)量電路不必接入被測(cè)電路即可實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)，它們靠磁場(chǎng)進(jìn)行耦合，檢測(cè)電路的輸入、輸出電路是完全電隔離的。檢測(cè)過(guò)程中，被測(cè)電路的狀態(tài)不受檢測(cè)電路的影響，檢測(cè)電路也不受被檢電路的影響。
三.【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是，提出一種耐高溫和耐壓的霍爾電流傳感器，為了解決在高耐壓(6000V，AC/50HZ)、高溫度(100°C +5°C )的情況下進(jìn)行大電流測(cè)量(能夠測(cè)量電流1500A)，并且傳感器性能正常，外殼不變形；過(guò)載(±2000A)不損壞，功能正常而研制開(kāi)發(fā)的。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種耐高溫霍爾電流傳感器，包括集電磁環(huán)和霍爾元件和放大電路，集電磁環(huán)與霍爾元件緊貼，霍爾元件的放大電路采用恒流源放大電路，霍爾元件為兩個(gè)霍爾傳感器，兩個(gè)霍爾傳感器分別串聯(lián)在一射極跟隨電路構(gòu)成的恒流源中；兩個(gè)霍爾傳感器的輸出弱電信號(hào)接差分放大器電路，差分放大器電路接反相放大電路輸出。集電磁環(huán)將通電銅排周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中起來(lái)提供給霍爾元件。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型適合于測(cè)量直流到數(shù)千赫茲電流，頻帶較窄，線路形式簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高。根據(jù)用戶要求，測(cè)量電流為1500A，外殼能拆卸及窗口尺寸比較大，測(cè)量回路采用雙霍爾電路的開(kāi)環(huán)形設(shè)計(jì)，且線性要求測(cè)量到0?2000A，所以在輸出端沒(méi)有采取限幅措施，根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算，此方案可以滿足用戶要求。
四、【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型電路示意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型圖1中恒流源電路示意圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖所示，圖1 HDC-1500KJ型耐高溫霍爾電流傳感器中，原理方案如圖1 ;本實(shí)用新型采用霍爾直接放大式電路的電流傳感器；包括集電磁環(huán)和霍爾元件，利用集電磁環(huán)將通電銅排周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中起來(lái)提供給霍爾元件；由霍爾元件轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)，再由A1差分放大加滯后的頻率補(bǔ)償；第三部分為A2反相放大加調(diào)零與超前的頻率補(bǔ)償；適合于測(cè)量直流到數(shù)千赫茲電流，頻帶較窄，線路形式簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高。圖2為本實(shí)用新型圖1中恒流電路示意圖。
[0009]根據(jù)用戶要求，測(cè)量電流為1500A，外殼能拆卸及窗口尺寸比較大，測(cè)量回路采用雙霍爾電路的開(kāi)環(huán)形設(shè)計(jì)，且線性要求測(cè)量到0?2000A，所以在輸出端沒(méi)有采取限幅措施，根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算，此方案可以滿足用戶要求。
[0010]在高溫的情況下，影響傳感器精度的因素主要是傳感器的溫漂?；魻栯娏鱾鞲衅鳒仄挠绊懸蛩赜种饕w現(xiàn)在霍爾元件的溫漂上，通過(guò)兩霍爾元件分別串聯(lián)在一射極跟隨電路(恒流源電路)構(gòu)成的恒流源中，霍爾元件在射極跟隨電路轉(zhuǎn)換磁場(chǎng)信號(hào)為弱電信號(hào)，再由差分放大器電路A1放大。射極跟隨電路對(duì)霍爾元件即雙霍爾電路Η進(jìn)行供電，可以保證在高溫環(huán)境中，有效控制霍爾元件的溫漂。
[0011]在外殼材料選擇上，由于產(chǎn)品使用環(huán)境為長(zhǎng)時(shí)間高溫環(huán)境(100°C )，常規(guī)塑料材料在高溫環(huán)境下，容易變形且不容易加工，污染環(huán)境等。故選用了 PBS環(huán)保塑料。該塑料屬于熱塑性全生物降解塑料，是一種新型的塑料，它是用丁二醇和丁二酸合成的聚酯加工而成。與其它解塑料相比，PBS力學(xué)性能十分優(yōu)異，接近PP和ABS塑料；耐熱性能好，熱變形溫度超過(guò)100°C，改性后使用溫度接近100°C，克服了其它生物降解塑料耐熱溫度低的缺點(diǎn)；加工特性良好，可在現(xiàn)有塑料加工通用設(shè)備上進(jìn)行各類成型加工，是目前降解塑料加工性能最好的，在正常儲(chǔ)存和使用過(guò)程中性能非常穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫霍爾電流傳感器，其特征是包括集電磁環(huán)和霍爾元件和放大電路，集電磁環(huán)與霍爾元件緊貼，霍爾元件的放大電路采用恒流源放大電路，霍爾元件為兩個(gè)霍爾傳感器，兩個(gè)霍爾傳感器分別串聯(lián)在一射極跟隨電路構(gòu)成的恒流源中；兩個(gè)霍爾傳感器的輸出弱電信號(hào)接差分放大器電路，差分放大器電路接反相放大電路輸出。
【專利摘要】一種耐高溫霍爾電流傳感器，包括集電磁環(huán)和霍爾元件和放大電路，集電磁環(huán)與霍爾元件緊貼，霍爾元件的放大電路采用恒流源放大電路，霍爾元件為兩個(gè)霍爾傳感器，兩個(gè)霍爾傳感器分別串聯(lián)在一射極跟隨電路構(gòu)成的恒流源中；兩個(gè)霍爾傳感器的輸出弱電信號(hào)接差分放大器電路，差分放大器電路接反相放大電路輸出。
【IPC分類】G01R19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205080181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520881253
【發(fā)明人】馬志愿, 夏曉明, 徐守祥, 劉澤金, 楊超
【申請(qǐng)人】南京中旭電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日