CN116224197A - 一种电流传感器矫正系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于设备技术领域，尤其涉及电流传感器矫正系统和方法，系统包括：电流源、已校正电流传感器和处理器；所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数，能够实现对的多工作原理的电流传感器进行校准。

Description

一种电流传感器矫正系统和方法

技术领域

本发明属于设备技术领域，尤其涉及一种电流传感器矫正系统和方法。

背景技术

电流传感器被广泛应用于工业及电力等领域，电流传感器的精度对测试结果的准确性起着至关重要的作用电流传感器广泛应用于各种有电流检测需求的智能设备中，特别对于一些控制精度要求较高的设备，对电流传感器的检测精度也有较高的要求。为保证电流传感器的准确度和精度，一般会对电流传感器进行校准。

常见的电流传感器的电流检测原理有两种：1.基于分流器串联到电路中，通过测量其分压进行电流测量；2.基于霍尔效应原理，将线缆穿过霍尔元件(磁环)测量其电磁感应电势进行电流测量。相关技术中，大多依赖电流传感器的电流检测原理对电流传感器进行校准，使得校准方式适用性有限，仅能对同一种工作原理的传感器进行校准。

发明内容

为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种电流传感器矫正系统和方法，具体技术方案如下：

本发明提供一种电流传感器矫正系统，包括：电流源、已校正电流传感器和处理器；所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数。

优选的，所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

优选的，所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；所述处理器包括：参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

优选的，所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。优选的，所述电流源还用于输出测试电流；所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

本发明提供一种电流传感器矫正方法，包括：设置电流源、已校正电流传感器和处理器；其中，所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数以矫正所述待校准电流传感器。

优选的，所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

优选的，所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；所述处理器包括：参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

优选的，所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。

优选的，所述电流源还用于输出测试电流；所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

本发明的有益效果为：电流源、已校正电流传感器和处理器；所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数，能够实现对的多工作原理的电流传感器进行校准。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电流传感器矫正系统的示意图。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明实施例提供的一种电流传感器矫正系统，包括：电流源、已校正电流传感器和处理器；所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数。

电流传感器校准系统结构示意图，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图1所示，本实施例的电流传感器矫正/校准系统可以包括：电流源、已校准电流传感器和处理器，已校准电流传感器连接在电流源与处理器之间，至少一个待校准电流传感器用于与电流源和已校准电流传感器串联且每个待校准电流传感器与处理器连接。图1中以一个待校准电流传感器为例示出，需要说明的是，本实施例并不限于一个待校准电流传感器，当存在多个待校准电流传感器时，其它每个待校准电流传感器的处理方式与图1所示的待校准电流传感器的处理方式类似。

电流源用于向已校准电流传感器和待校准电流传感器提供电流信号；已校准电流传感器用于检测电流源的电流信号，得到标准值；待校准电流传感器用于检测电流源的电流信号，得到待校准值；处理器用于获取标准值和待校准电流传感器得到的待校准值，根据标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数，并将校准参数存储到待校准电流传感器中。

在本实施例中，对于同一个电流源发出的同样的电流信号，已校准电流传感器可以检测得到一个标准值，待校准电流传感器可以检测得到一个待校准值，处理器将标准值和待校准值获取到，进而根据标准值去校准待校准值，校准的过程可以得到一个校准参数，将此校准参数存储到待校准传感器中，即完成对待校准传感器的校准过程。此校准系统的校准方式不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

具体的，电流源与已校准电流传感器和待校准电流传感器之间的连接方式是电连接，构成回路，处理器与电流源、已校准电流传感器和待校准电流传感器之间的连接方式可以是信号连接，例如通过CAN总线连接，进行信号传输。

在一些实现方式中，电流源可以提供若干电流信号，以得到若干对应的标准值和待校准值，如此，经过大量数据的处理，可以得到更为准确的校准参数。

在一些实现方式中，处理器还与电流源相连，用于根据获取的标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小，使得电流源可以按照预设提供不同的电流信号，例如，覆盖1mA到1A整个量程范围，以进一步提高校准精度。

在一些实现方式中，可以有多个待校准电流传感器串联同时接入校准系统中，或者通过切换的方式逐个接入系统中，实现对电流传感器的批量校准，提高校准效率。

本申请另一实施例提供的电流传感器校准系统的结构示意图，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，本实施例的系统在图1所示实施例的基础上，处理器包括：参数校准模块、与参数校准模块相连的已校准电流传感器管理模块、待校准电流传感器管理模块。

已校准电流传感器管理模块分别与已校准电流传感器和待校准电流传感器相连，用于获取标准值和待校准电流传感器得到的待校准值，发送给参数校准模块。

已校准电流传感器管理模块还与电流源相连，用于根据获取的标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小，使得电流源可以按照预设提供不同的电流信号。

参数校准模块用于根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数，发送给待校准电流传感器管理模块。

待校准电流传感器管理模块与待校准电流传感器相连，用于将校准参数存储到待校准电流传感器中。

在本实施例中，已校准电流传感器管理模块按照预设的校准电流值对于电流源进行控制，使其发出的预设的电流信号，已校准电流传感器可以检测得到一个标准值，待校准电流传感器可以检测得到一个待校准值，已校准电流传感器管理模块将标准值和待校准值获取到并发送给参数校准模块，由参数校准模块根据标准值去校准待校准值，校准的过程可以得到一个校准参数，参数校准模块将此校准参数发送给待校准电流传感器管理模块，由待校准电流传感器管理模块将校准参数存储到待校准传感器中，即完成对待校准传感器的校准过程。此校准系统的校准方式不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

待校准的电流传感器可能应用于电池管理设备当中，对电池工作过程中的电流进行检测，在这种使用场景中，待校准电流传感器管理模块具体的可以是该电池管理设备对应的电池管理系统(Battery Management System，BMS)所基于的硬件。

依然在上述场景中，由于电流传感器的工作过程是与电池管理系统相配合的，电流传感器检测到的电流数据会发送到电池管理系统进行后续数据处理，因此，电流传感器检测到的电流数据的校准过程可以在电池管理系统中完成，在此实施方式中，参数校准模块将此校准参数发送给待校准电流传感器管理模块并存储起来，即可完成对待校准电流传感器的校准过程。在电流传感器校准之后的工作过程中，可以直接将检测到的电流数据发送到待校准电流传感器管理模块中，在待校准电流传感器管理模块中利用已经存储的校准参数对电流数据进行校准。

可选的，处理器还用于：从待校准电流传感器中获取校准参数，判断获取的校准参数是否正确；

若校准参数不正确，则再次将校准参数存储到待校准电流传感器中。

在此种实现方式中，将已存储到待校准电流传感器中的校准参数读出，验证其是否正确，以排除存储过程中造成的错误，可以进一步保证校准过程的准确性。

可选的，电流源还用于提供测试电流信号；

已校准电流传感器，还用于检测电流源的测试电流信号，得到测试标准值；

待校准电流传感器，还用于检测电流源的测试电流信号，得到测试值；

处理器，还用于获取测试标准值和测试值，根据测试值、测试标准值，判断校准参数的精度是否达到预设阈值。

在此种实施方式中，利用电流源提供测试电流信号对校准参数的精度进行测试，通过比较测试值与测试标准值的差别大小即可以判断校准后的待测电流传感器的精度是否达到预期。

可选的，处理器还用于：若校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

为保证待测电流传感器的精度或校准参数的精度，在校准参数低于预设阈值时，可以再次计算得到校准参数。当校准参数的精度达到预设阈值时，完成对待校准电流传感器的校准。

在一个具体的实施例中，对一个电流传感器进行校准，在开始校准之前，首先对校准系统的硬件及软件设备进行检测，确定系统内各组件的功能状态全部正常。将待校准的电流传感器接入校准系统，处理器获取已校准电流传感器的信号，根据预设的测试电流数据对电流源的输出进行调整，使输出电流达到预设电流值，获取待校准电流传感器的信号，利用已校准电流传感器的信号对待校准电流传感器的信号进行参数校准计算，得到校准参数，将校准参数写入待校准电流传感器的存储器中，再从存储器中将校准参数读取出来，与写入的值进行比较，确定写入过程没有发生错误，若发生错误，则重新将校准参数写入存储器，若重新写入的校准参数依然错误，则判定待校准电流传感器故障，结束校准，只有确定无误后，才对校准参数的精度进行验证，获取到已校准电流传感器的测试信号和待校准电流传感器的测试信号后，进行精度计算，验证结果证明校准参数的精度达到预设值，则完成校准，若验证结果未达到预设值，则重复前述过程重新计算校准参数，若重新计算的校准参数仍无法达到预设值，也可判定待校准电流传感器故障。

一实施例提供的电流传感器校准方法的流程，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，包括：

S301、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值；

S302、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值；

S303、根据标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数；

S304、将校准参数存储到待校准电流传感器中。

另一实施例提供的电流传感器校准方法的流程，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，包括：

S401、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值；

S402、获取电流源的电流信号；

S403、根据标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小；

S404、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值；

S405、根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数；

S406、将校准参数存储到待校准电流传感器中。

实施例提供的电流传感器校准方法的流程，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，包括：

S501、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值；

S502、获取电流源的电流信号；

S503、根据标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小；

S504、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值；

S505、根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数；

S506、将校准参数存储到待校准电流传感器中；

S507、从待校准电流传感器中获取校准参数；

S508、判断获取的校准参数是否正确；若是，则执行S509；否则，执行S506；

S509、获取已校准电流传感器检测电流源的测试电流信号得到的测试标准值；

S510、获取待校准电流传感器检测电流源的测试电流信号得到的测试值；

S511、根据测试标准值、测试值，判断校准参数的精度是否达到预设阈值，若是，则执行S512；否则，执行S501；

S512、完成测试。

本实施例的具体实施方式可以参考上述实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项的方法。

所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；所述处理器包括：参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。优选的，所述电流源还用于输出测试电流；所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

本发明提供一种电流传感器矫正方法，包括：设置电流源、已校正电流传感器和处理器；其中，所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数以矫正所述待校准电流传感器。

所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；所述处理器包括：参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。

所述电流源还用于输出测试电流；所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种电流传感器矫正系统，其特征在于，包括：

电流源、已校正电流传感器和处理器；

所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；

至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；

所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数。

2.根据权利要求1所述电流传感器矫正系统，其特征在于，所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；

所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

3.根据权利要求2所述电流传感器矫正系统，其特征在于，所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；

所述处理器包括：

参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；

已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；

待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

4.根据权利要求3所述电流传感器矫正系统，其特征在于，所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；

其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。

5.根据权利要求4所述电流传感器矫正系统，其特征在于，所述电流源还用于输出测试电流；

所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；

所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；

所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

6.一种电流传感器矫正方法，其特征在于，包括：

设置电流源、已校正电流传感器和处理器；

其中，所述已校正电流传感器连接在所述电流源和所述处理器之间；

至少一个待校准电流传感器与所述已校正电流传感器、所述电流源串联，且与所述电流源连接；

所述处理器根据所述待校准电流传感器、所述已校正电流传感器输出的电流信号，得到校准参数以矫正所述待校准电流传感器。

7.根据权利要求6所述电流传感器矫正方法，其特征在于，所述已校正电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为标准值；

所述处理器与所述电流源连接，并根据所述标准值控制所述电流源以调整所述标准值。

8.根据权利要求7所述电流传感器矫正方法，其特征在于，所述待校准电流传感器检测所述电流源并输出的所述电流信号，为待校准值；

所述处理器包括：

参数校准模块，用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，以得到所述校准参数；

已校准电流传感器管理模块，用于获取所述标准值和所述待校准值，并发送给所述参数校准模块；

待校准电流传感器管理模块，用于获取所述校准参数并发送至所述待校准电流传感器。

9.根据权利要求8所述电流传感器矫正方法，其特征在于，所述处理器，还用于从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数并验证；

其中，若验证不成功，则更新所述校准参数至所述待校准电流传感器。

10.根据权利要求9所述电流传感器矫正方法，其特征在于，所述电流源还用于输出测试电流；

所述已校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试标准值；

所述待校准电流传感器，基于所述测试电流输出对应的测试值；

所述处理器根据所述测试标准值、所述测试值和所述测试电流，判断对应的所述校准参数是否符合标准，不符合则重新获取所述校准参数。

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