CN201589805U - 电流霍尔传感器信号检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电流霍尔传感器信号检测电路，包括信号处理电路、信号比较电路以及信号选通电路，由电流霍尔元件采集到0～4V的电压信号经过信号处理电路，处理成可以用比较器比较的直流信号，再经过信号比较电路比较各路信号间的大小关系，最后经信号选通电路选通霍尔信号中最大的和最小的两路信号，输出到控制器。本实用新型采用硬件电路来实现对多路电流霍尔信号的预处理，减少了控制器需要处理的信号数量，节约了控制器资源，处理速度快，提高了系统控制的实时性，适用于采用电流霍尔为电流检测元件的变流装置。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子变流技术领域，涉及一种电流霍尔传感器信号检测电路，适用于采用电流霍尔为电流检测元件的变流装置。
背景技术
霍尔电流传感器主要是无接触的测量导线中的电流，能精确地反映出导线中的电流情况，是电力电子变流装置中常用的电流检测元件。霍尔电流传感器的输出与输入呈线性比例关系。输出通常为0～4V的电压信号或0～100mA的电流信号。此信号传给控制器后，用于系统的控制。当系统中有多路电流信号需要检测时，就会有多路信号传输给控制器处理，占用控制器资源较多。
发明内容
本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种电流霍尔传感器信号检测电路，利用硬件电路实现对霍尔信号的比较以及逻辑判断，选通霍尔信号中最大和最小的两路信号，即通过硬件电路实现控制器的部分功能，从而减少了控制器资源的占用，提高控制的实时性。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
依据本实用新型提供的一种电流霍尔传感器信号检测电路，包括信号处理电路、信号比较电路以及信号选通电路，由电流霍尔元件采集到0～4V的电压信号经过信号处理电路，处理成可以用比较器比较的直流信号，再经过信号比较电路比较各路信号间的大小关系，最后经信号选通电路选通霍尔信号中最大的和最小的两路信号，输出到控制器；其中所述的信号处理电路，由运算放大器及二极管组成精密整流电路，输出接电解电容，得到稳定的直流电压信号；信号比较电路由比较器组成，将信号处理电路得到的各路信号进行两两比较，得到代表各路输入信号大小关系的高低电平序列，传递给信号选通电路；信号选通电路由两组三八译码器或四十六译码器组成，根据信号比较电路输出的电平序列选通相应的输出分路，实现选通电流霍尔信号中最大的和最小的两路信号。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现：
前述的信号处理电路由端子JP1与霍尔传感器连接，其引脚+、-为霍尔传感器提供15V电源，引脚01为霍尔检测到的信号H1、引脚G为信号地；电容C1、电阻R1并联对霍尔检测到的信号进行滤波；运算放大器IC1A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管V1、二极管V2共同组成精密整流电路，对霍尔检测信号进行整流，得到直流信号；二极管V3、二极管V4串联接在5V电源VCC与信号地之间，起限幅作用；贴片电容C2与电解电容C3并联，对信号A进行稳压，以便于信号比较电路使用。
前述的信号比较电路的信号A、B为电流霍尔信号经信号处理电路处理后的信号，分别接入比较器IC3的引脚2、引脚3，比较器IC3的引脚1、引脚4接地、引脚8接5V电源VCC、引脚7经电阻R6接5V电源VCC，引脚7输出的信号D为代表了信号大小关系的逻辑信号，输出给信号选通电路。
前述的信号选通电路的信号D、E、F为信号比较电路产生的代表了信号大小关系的逻辑信号，分别输入到芯片IC6的引脚A、B和C，芯片IC6根据输入信号的不同组合，在相应的引脚Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7上输出低电平信号，经电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，分别输入到芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚2和引脚4；芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚1和引脚3接5V电源VCC，引脚5和引脚7接电流霍尔的输出信号H1、H2和H3，引脚6和引脚8并联在一起作为被选通的电流霍尔信号输出到端子JP4的引脚01，端子JP4的引脚G接信号地，引脚+、-分别接+15V、-15V电源。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：
由于实用新型采用硬件电路来实现对多路电流霍尔信号的预处理，选出最大、最小两路信号传输给控制器，从而减少了控制器需要处理的信号数量，节约了控制器资源；并且由于硬件电路信号处理速度较软件处理快，因此也提高了系统控制的实时性。
本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1本实用新型的电路原理框图；
图2本实用新型的信号处理电路原理图；
图3本实用新型的信号比较电路原理图；
图4本实用新型的信号选通电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1～4所示的一种电流霍尔传感器信号检测电路，包括信号处理电路、信号比较电路以及信号选通电路，由电流霍尔元件采集到0～4V的电压信号经过信号处理电路，处理成可以用比较器比较的直流信号，再经过信号比较电路比较各路信号间的大小关系，最后经信号选通电路选通霍尔信号中最大的和最小的两路信号，输出到控制器；其中所述的信号处理电路，由运算放大器及二极管组成精密整流电路，输出接电解电容，得到稳定的直流电压信号；信号比较电路由比较器组成，将信号处理电路得到的各路信号进行两两比较，得到代表各路输入信号大小关系的高低电平序列，传递给信号选通电路；信号选通电路由两组三八译码器或四十六译码器组成，根据信号比较电路输出的电平序列选通相应的输出分路，实现选通电流霍尔信号中最大的和最小的两路信号。
如图2所示，信号处理电路由端子JP1与霍尔传感器连接，其引脚+、-为霍尔传感器提供15V电源，引脚01为霍尔检测到的信号H1、引脚G为信号地；电容C1、电阻R1并联对霍尔检测到的信号进行滤波；运算放大器IC1A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管V1、二极管V2共同组成精密整流电路，对霍尔检测信号进行整流，得到直流信号；二极管V3、二极管V4串联接在5V电源VCC与信号地之间，起限幅作用；贴片电容C2与电解电容C3并联，对信号A进行稳压，以便于信号比较电路使用。
如图3所示，信号比较电路的信号A、B为电流霍尔信号经信号处理电路处理后的信号，分别接入比较器IC3的引脚2、引脚3，比较器IC3的引脚1、引脚4接地、引脚8接5V电源VCC、引脚7经电阻R6接5V电源VCC，引脚7输出的信号D为代表了信号大小关系的逻辑信号，输出给信号选通电路。
如图4所示，信号选通电路的信号D、E、F为信号比较电路产生的代表了信号大小关系的逻辑信号，分别输入到芯片IC6的引脚A、B和C，芯片IC6根据输入信号的不同组合，在相应的引脚Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7上输出低电平信号，经电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，分别输入到芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚2和引脚4；芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚1和引脚3接5V电源VCC，引脚5和引脚7接电流霍尔的输出信号H1、H2和H3，引脚6和引脚8并联在一起作为被选通的电流霍尔信号输出到端子JP4的引脚01，端子JP4的引脚G接信号地，引脚+、-分别接+15V、-15V电源。
Claims (4)
1.一种电流霍尔传感器信号检测电路，包括信号处理电路、信号比较电路以及信号选通电路，其特征在于：由电流霍尔元件采集到0～4V的电压信号经过信号处理电路，处理成可以用比较器比较的直流信号，再经过信号比较电路比较各路信号间的大小关系，最后经信号选通电路选通霍尔信号中最大的和最小的两路信号，输出到控制器；其中所述的信号处理电路，由运算放大器及二极管组成精密整流电路，输出接电解电容，得到稳定的直流电压信号；信号比较电路由比较器组成，将信号处理电路得到的各路信号进行两两比较，得到代表各路输入信号大小关系的高低电平序列，传递给信号选通电路；信号选通电路由两组三八译码器或四十六译码器组成，根据信号比较电路输出的电平序列选通相应的输出分路，实现选通电流霍尔信号中最大的和最小的两路信号。
2.根据权利要求1所述的电流霍尔传感器信号检测电路，其特征在于：所述的信号处理电路由端子JP1与霍尔传感器连接，其引脚+、-为霍尔传感器提供15V电源，引脚01为霍尔检测到的信号H1、引脚G为信号地；电容C1、电阻R1并联对霍尔检测到的信号进行滤波；运算放大器IC1A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管V1、二极管V2共同组成精密整流电路，对霍尔检测信号进行整流，得到直流信号；二极管V3、二极管V4串联接在5V电源VCC与信号地之间，起限幅作用；贴片电容C2与电解电容C3并联，对信号A进行稳压，以便于信号比较电路使用。
3.根据权利要求1所述的电流霍尔传感器信号检测电路，其特征在于：所述的信号比较电路的信号A、B为电流霍尔信号经信号处理电路处理后的信号，分别接入比较器IC3的引脚2、引脚3，比较器IC3的引脚1、引脚4接地、引脚8接5V电源VCC、引脚7经电阻R6接5V电源VCC，引脚7输出的信号D为代表了信号大小关系的逻辑信号，输出给信号选通电路。
4.根据权利要求1所述的电流霍尔传感器信号检测电路，其特征在于：所述的信号选通电路的信号D、E、F为信号比较电路产生的代表了信号大小关系的逻辑信号，分别输入到芯片IC6的引脚A、B和C，芯片IC6根据输入信号的不同组合，在相应的引脚Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7上输出低电平信号，经电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，分别输入到芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚2和引脚4；芯片UK1、UK2、UK3、UK4的引脚1和引脚3接5V电源VCC，引脚5和引脚7接电流霍尔的输出信号H1、H2和H3，引脚6和引脚8并联在一起作为被选通的电流霍尔信号输出到端子JP4的引脚01，端子JP4的引脚G接信号地，引脚+、-分别接+15V、-15V电源。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103412184A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-27 | 中国第一汽车股份有限公司 | 电力设备原端电流监测采集技术 |
| CN112327037A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-05 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 一种霍尔电流传感器模块 |
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| CN112327037A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-05 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 一种霍尔电流传感器模块 |
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