CN104977451A - 电流传感器分流测电流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流传感器分流测电流的方法，即运用芯片的主回路通道和与所述主回路通道并联且接入感应芯片内部的分流导线将待测电流作多级分流。本发明还提供一种采用上述分流法测电流的电流传感器，本发明还提供一种上述电流传感器的精度调试方法。本发明和现有技术相比，运用分流导线降低通过感应芯片的电流，可以使廉价、低级别元器件具备测量较高的过电流测量能力；公开了一种采用分流法测电流的电流传感器，可靠实用；并且提供了一种可以自动在线编程对精度进行修正的处理方法，便捷、准确地解决加工过程中分流电阻比例的问题。

Description

电流传感器分流测电流的方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体地说是一种在电流传感器芯片中使用分流支路测量更大电流的方法，即一种电流传感芯片分流测电流的方法。

背景技术

电流传感器是一种应用广泛的检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将该信息转化为电信号或其他所需形式的进行输出。

电流传感芯片是一种固定电流的传感，电流直接流进感应芯片内部。而感应芯片内部电流较大时，由于导线非常细，通过大电流会导致其快速发热，进而导致感应芯片内部过热引起感应芯片起泡、封装碎裂、导线断路等不可恢复的损坏。

本发明运用一种新的芯片测量结构与电流信号处理方式，通过分流法实现感应芯片测量大电流，实现低成本高精度的大电流测试能力。

由于通过PCB级别的分流以及芯片内部主通道与分流导线之间的比例在工业化大批量生产过程中，不能保证完全按照一个精准的固定比例，通常会有偏差，此时则需要进行调节。现有技术一般采用人工接电阻或者激光刻阻的方式来完成，费时费力，又无法达到完全精确，本发明说设计的传感芯片具有自动修调技术可以实现全自动修调。

发明内容

本发明为解决现有的问题，旨在提供一种电流传感芯片分流测电流的方法。

为了达到上述目的，本发明采用一种电流传感器分流测电流的方法，运用芯片的主回路通道和与所述主回路通道并联且接入感应芯片内部的若干分流导线将待测电流作多级分流；其中，所述主回路通道和若干分流导线的电阻比例为定值，且为按照一定比例依次递增的关系；

将主回路通道接入待测电流电路，随后待测电流首先进行一级分流，即分流入主回路通道；随后再做若干次分流，即再分流入分流导线内，由感应芯片测出最后一级分流上的分流导线上的电流值，然后通过编程运算，按照主回路通道和若干分流导线的电阻比例按照欧姆定律算出待测电流的值。

其中，所述将待测电流作多级分流采用两级分流，即设置一根分流导线进行待测电流的分流。

本发明还提供一种采用上述分流法测电流的电流传感器，含有主回路通道和分流导线，在主回路通道上接出若干根与其并联的分流导线，每一级分流上的分流导线的电阻值均按照一定比例大于主回路通道、前一级分流导线；最后一级分流上的分流导线接入感应芯片内部；

所述最后一级分流上的分流导线连接有数据采集和处理功能模块的一个端口，数据采集和处理功能模块的另一端口连接输出数据模块。

本发明还提供一种电流传感器的精度调试校正方法，其包含下列步骤：

1）  给原边提供一个数值已知的电流；

2）  通过电流传感器的芯片得出其电压的实际测量值；

3）  通过芯片的内部编程，结合芯片电压的实际测量值和理论输出值，线性调整输出增益的比例；

4）  将调整输出增益的比例值存储于寄存器内；以后的测量均按此比例进行调整。

本发明和现有技术相比，运用分流导线降低通过感应芯片的电流，可以使廉价、低级别元器件具备测量较高的过电流测量能力；公开了一种采用分流法测电流的电流传感器，可靠实用；并且提供了一种可以自动在线编程对精度进行修正的处理方法，便捷、准确地解决加工过程中分流电阻比例的问题。

附图说明

图1为电流传感器的结构示意图。

参见图1，1为主回路通道，2为分流导线，3为数据采集和处理功能模块，4为输出数据模块。

具体实施方式

现结合图1对本发明作进一步地说明。

实施例一，一种电流传感器测电流的方法，即运用芯片的主回路通道1和与所述主回路通道1并联且接入感应芯片内部的分流导线2将待测电流作“两级分流”。

其中，所述主回路通道1和分流导线2的电阻比例通过人为设定为1:10。

将主回路通道1接入待测电流电路，随后待测电流首先进行两级分流，即分别流入主回路通道1、分流导线2内，由感应芯片测出分流导线2上的电流值为1A，然后通过编程运算，得出主回路通道1电流为10A，待测电流值为100A。

实施例二，一种采用上述分流法测电流的电流传感器，含有主回路通道1和分流导线2，在主回路通道1上接出一根与其并联的分流导线2，所述分流导线2的电阻值大于主回路通道1；分流导线2接入感应芯片内部；

所述分流导线2的芯片内部有数据采集和处理功能模块3的一个端口，数据采集和处理功能模块3的另一端口连接输出数据模块4。

实施例三，一种上述电流传感器的精度调试方法。在实施例一中，存在一个技术问题，即由于通过PCB级别的分流以及芯片内部主回路通道1与分流导线2之间的比例在工业化大批量生产过程中不能保证完全精准，会造成测量误差较大的问题。

例如按照5%或者10%来进行分流侧电流，一般会在这个比例值的基础上偏差2%，原边一级分流前通过的电流为100A，理论上芯片内部分流主回路通道1的分流为10A，而感应芯片的分流导线2上分流为1A，此时理论上芯片导线分流比例为1%，实际上可能感应芯片上传到的电流为1A+-100mA，按照以往的电流传感器比例，该精度就非常差，因为误差已经达到了100mA/1A * 100%，即10%。

此时本发明使用了一种自动调整的信号处理方式，将增益比例可以通过编程进行自动调节。由于分流的方案在生产固定后，主回路通道1和分流电路2的电阻的比例不会再发生变化，此时可以进行一种电流传感器的精度调试方法，其包含下列步骤：

1，  给原边提供一个100A的电流；

2，  通过电流传感器的芯片得出其电压的实际测量值，为2.2V；

3，  通过芯片的内部编程，结合芯片电压的实际测量值2.2V和理论输出值2V，线性调整输出增益的比例，即2.2V/2V，这样就将输出再次转换为2V；

4，  将调整输出增益的比例1.1值存储于寄存器内；以后的测量均按此比例进行调整。

上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (4)

1.一种电流传感器测电流的方法，其特征在于：

运用芯片的主回路通道（1）和与所述主回路通道（1）并联且接入感应芯片内部的若干分流导线（2）将待测电流作多级分流；其中，所述主回路通道（1）和若干分流导线（2）的电阻比例为定值，且为按照一定比例依次递增的关系；

将主回路通道（1）接入待测电流电路，随后待测电流首先进行一级分流，即分流入主回路通道（1）；随后再做若干次分流，即再分流入分流导线（2）内，由感应芯片测出最后一级分流上的分流导线（2）上的电流值，然后通过编程运算，按照主回路通道（1）和若干分流导线（2）的电阻比例按照欧姆定律算出待测电流的值。

2.根据权利要求1所述的电流传感器测电流的方法，其特征在于：所述将待测电流作多级分流采用两级分流，即设置一根分流导线（2）进行待测电流的分流。

3.一种采用权利要求1所述分流法测电流的电流传感器，含有主回路通道（1）和分流导线（2），其特征在于：在主回路通道（1）上接出若干根与其并联的分流导线（2），每一级分流上的分流导线（2）的电阻值均按照一定比例大于主回路通道（1）、前一级分流导线；最后一级分流上的分流导线（2）接入感应芯片内部；

所述最后一级分流上的分流导线（2）连接有数据采集和处理功能模块（3）的一个端口，数据采集和处理功能模块（3）的另一端口连接输出数据模块（4）。

4.一种权利要求2所述的电流传感器的精度调试校正方法，其包含下列步骤：

给原边提供一个数值已知的电流；

通过电流传感器的芯片得出其电压的实际测量值；

通过芯片的内部编程，结合芯片电压的实际测量值和理论输出值，线性调整输出增益的比例；

将调整输出增益的比例值存储于寄存器内；以后的测量均按此比例进行调整。