CN213581136U - 一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电流传感器技术领域，公开了一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，包括供电模块以及检测模块，供电模块用于向检测模块供电；检测模块包括霍尔电流传感器、信号调整电路以及微处理器；霍尔电流传感器用于根据被测电流信号产生感应信号，信号调整电路用于将霍尔电流传感器所产生的感应信号调整为能够适配微处理器的模拟信号，微处理器用于将模拟信号转化为数字信号，再根据数字信号检测出被测电流信号的大小并输出。本申请提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，能够方便快速的对待测电流进行检测，大大降低了检测成本，同时，电路结构简单，可靠性强，也避免了检测过程中检测结果容易受到干扰的问题。

Description

一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路

技术领域

本实用新型涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路。

背景技术

电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。现有的电流传感器在对电流进行检测时，电压信号或者电流信号需要经过PLC或者专用的变送器进行数字化转换，这就造成电流检测的成本过高，而且安装麻烦，检测结果容易受到干扰的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，旨在解决现有技术中采用电流传感器对电流进行检测时，检测的成本过高，而且安装麻烦，检测结果容易受到干扰的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，包括供电模块以及检测模块，所述供电模块用于向所述检测模块供电；所述检测模块包括霍尔电流传感器、信号调整电路以及微处理器；所述信号调整电路分别与所述霍尔电流传感器和所述微处理器连接；所述霍尔电流传感器用于根据被测电流信号产生感应信号，所述信号调整电路用于将所述霍尔电流传感器所产生的感应信号调整为能够适配所述微处理器的模拟信号，所述微处理器用于将所述模拟信号转化为数字信号，再根据所述数字信号检测出被测电流信号的大小并输出。

进一步地，所述信号调整电路包括放大电路以及偏置电路；所述放大电路的一端连接于所述霍尔电流传感器的输出端，所述放大电路的另一端连接于所述偏置电路的一端，所述偏置电路的另一端连接于所述微处理器的输入端。

进一步地，所述放大电路包括滤波电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及运算放大器U1-A；所述电阻R1的一端连接于所述霍尔电流传感器L1的1脚，所述R1的另一端接地，所述霍尔电流传感器L1的2脚接地，所述滤波电容C1的一端接地，所述滤波电容C1的另外一端连接于所述电阻R1与所述霍尔电流传感器L1的1脚的连接点上；所述电阻R2的一端连接于所述电阻R1与所述滤波电容C1的连接点上，所述电阻R2的另一端连接于所述运算放大器U1-A的同向输入端；所述电阻R3的一端连接于所述运算放大器U1-A的反向输入端，所述电阻R3另外一端接地；所述电阻R4的一端连接于所述电阻R3与所述运算放大器U1-A反向输入端连接点上，所述电阻R4的另一端连接于所述运算放大器U1-A的输出端与所述偏置电路的连接点上。

进一步地，所述偏置电路包括二极管D1、电阻R5、滤波电容C2以及运算放大器U1-B；所述二极管D1的正极连接于所述运算放大器U1-A的输出端与所述电阻R4的连接点，所述二极管D1的负极连接于所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另外一端接地；所述滤波电容C2的一端连接于所述二极管D1负极与所述电阻R5的连接点上，所述滤波电容C2的另一端接地；所述运算放大器U1-B的正向输入端连接于所述滤波电容C2与所述电阻R5的连接点上，所述运算放大器U1-B的反向输入端连接于所述运算放大器U1-B的输出端；所述运算放大器U1-B的输出端连接于所述微处理器U2的一端。

进一步地，所述信号调整电路还包括稳压二极管D2以及滤波电容C3；所述稳压二极管D2的正极接地，所述稳压二极管D2的负极连接于所述运算放大器U1-B的输出端与所述微处理器U2的一端的连接点上，所述滤波电容C3的一端接地，所述滤波电容C3的另一端连接于所述运算放大器U1-B的输出端与所述微处理器U2的一端的连接点上。

进一步地，所述供电模块为POE模块。

进一步地，所述供电模块包括变压器、磁珠L1、磁珠L2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、DC/DC转换器U3、DC/DC转换器U4、DC/DC转换器U5、DC/DC转换器U6；所述二极管D3的负极连接于所述二极管D4的正极，所述二极管D4的负极连接于所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极连接于所述二极管D6的负极，所述二极管D6的正极与二极管D3的正极接地，所述磁珠L1的一端连接于变压器的一端，所述磁珠L1的另一端连接于所述二极管D5的正极与所述二极管D6的负极的连接点上，所述磁珠L2的一端连接于变压器的另一端，所述磁珠L2的另一端连接于所述二极管D3的负极与所述二极管D4的正极的连接点上，所述电容C4的一端连接于所述二极管D4的负极与所述二极管D5的负极的连接点上，所述C4的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的1脚连接于所述电容C4与所述二极管D4的负极的连接点上，所述DC/DC转换器U3的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地，所述DC/DC转换器U4的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C5的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U4的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U4的3脚连接于所述电容C8的一端，所述电容C8的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地；所述DC/DC转换器U5的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C6的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U5的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U5的3脚连接于所述电容C9的一端，所述电容C9的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述DC/DC转换器U6的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C7的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U6的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U6的3脚连接于所述电容C10的一端，所述电容C10的另一端接地。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本申请提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，通过将霍尔电流传感器与信号调整电路电连接，当霍尔电流传感器根据被测电流信号产生感应信号后，再经信号调整电路对感应信号进行调整，以使感应信号转变为能够适配微处理器的模拟信号，微处理器再对模拟信号进行处理并检测出被测电流信号的大小，而供电模块能够对整个检测模块进行供电，这就使得在电流检测的过程中，仅仅采用上述检测电路，便能够实现对电流大小进行检测，不必采用PLC或者专用的变送器对感应信号进行数字化转换，从而大大降低了检测成本，并且能够方便快速的对待测电流进行检测，同时，一体化的检测电路，电路结构简单，可靠性强，也避免了检测过程中检测结果容易受到干扰的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路的原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路中检测模块的电路结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路中供电供电模块的电路结构图。

附图标记：1-供电模块，2-检测模块，21-霍尔电流传感器，22-信号调整电路，23-微处理器，221-放大电路，222-偏置电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

请参阅图1所示，图1为本实用新型一实施例中的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路的原理图；其中，本实施例提供了一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，包括供电模块1以及检测模块2，供电模块1用于向检测模块2供电；检测模块2包括霍尔电流传感器21、信号调整电路22以及微处理器23；信号调整电路22分别与霍尔电流传感器21和微处理器23电连接；霍尔电流传感器21用于根据被测电流信号产生感应信号，信号调整电路22用于将霍尔电流传感器21所产生的感应信号调整为能够适配微处理器23的模拟信号，微处理器23用于将模拟信号转化为数字信号，再根据数字信号检测出被测电流信号的大小并输出。

其中，微处理器23可与外部终端或服务器通讯连接，以将检测到的电流信号的大小发送至外部终端或服务器。

上述提供的一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，通过将霍尔电流传感器21与信号调整电路22连接，当霍尔电流传感器21根据被测电流信号产生感应信号后，再经信号调整电路22对感应信号进行调整，以使感应信号转变为能够适配微处理器23的模拟信号，微处理器23再对模拟信号进行处理并检测出被测电流信号的大小，而供电模块1能够对整个检测模块2进行供电，这就使得在电流检测的过程中，仅仅采用上述检测电路，便能够实现对电流大小进行检测，不必采用PLC或者专用的变送器对感应信号进行数字化转换，从而大大降低了检测成本，并且能够方便快速的对待测电流进行检测，同时，一体化的检测电路，电路结构简单，可靠性强，也避免了检测过程中检测结果容易受到干扰的问题。

其中，上述电流检测电路可以配置于电流传感器中，以便于用户安装使用。

请一并参阅图1和图2，作为本实用新型的一种实施方式，信号调整电路22包括放大电路221以及偏置电路222；放大电路221的一端连接于霍尔电流传感器21的输出端，放大电路221的另一端连接于偏置电路222的一端，偏置电路222的另一端连接于微处理器23的输入端。其中，放大电路221用于增加信号的输出功率，能够将霍尔电流传感器21根据被测电流信号所产生的感应信号放大，从而便于对其进行检测，偏置电路222用于提升信号幅值，同时将感应信号转为稳定的直流信号，以适配微处理器23的输入特性。

具体地，放大电路221包滤波电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及运算放大器U1-A；电阻R1的一端连接于霍尔电流传感器L1的1脚，电阻R1的另一端接地，霍尔电流传感器L1的2脚接地，滤波电容C1的一端接地，滤波电容C1的另外一端连接于电阻R1与霍尔电流传感器L1的1脚的连接点上；电阻R2的一端连接于电阻R1与滤波电容C1的连接点上，电阻R2的另一端连接于运算放大器U1-A的同向输入端；电阻R3的一端连接于运算放大器U1-A的反向输入端，电阻R3另外一端接地；电阻R4的一端连接于电阻R3与运算放大器U1-A反向输入端连接点上，运算放大器U1-A的输出端与偏置电路222连接，电阻R4的另一端连接于运算放大器U1-A的输出端与偏置电路222的连接点上。其中，霍尔电流传感器L1所产生的感应电流经过电阻R1、滤波电容C1使霍尔电流传感器的电流信号转变成电压信号，电压信号在经过R2到达运算放大器U1-A的同向输入端，电阻R3以及电阻R4的阻值大小决定运算放大器U1-A的输出放大倍数。

具体地，偏置电路222包括二极管D1、电阻R5、滤波电容C2以及运算放大器U1-B；二极管D1的正极连接于所述运算放大器U1-A的输出端与电阻R4的连接点，二极管D1的负极连接于电阻R5的一端，电阻R5的另外一端接地；滤波电容C2的一端连接于二极管D1负极与电阻R5的连接点上，滤波电容C2的另一端接地；运算放大器U1-B的正向输入端连接于滤波电容C2与电阻R5的连接点上，运算放大器U1-B的反向输入端连接于运算放大器U1-B的输出端，运算放大器U1-B的输出端连接于微处理器U2的一端。其中二极管D1、电阻R5、滤波电容C2能够把放大电路221的输出信号整流滤波变成一个稳定的直流信号，再经过由运算放大器U1-B组成的电压跟随器，输出到微处理器U2上。

进一步地，信号调整电路22还包括稳压二极管D2以及滤波电容C3；稳压二极管D2的正极接地，稳压二极管D2的负极连接于运算放大器U1-B的输出端与微处理器U2的一端的连接点上，滤波电容C3的一端接地，滤波电容C3的另一端连接于运算放大器U1-B的输出端与微处理器U2的一端的连接点上。其中，稳压二极管D2能够起到稳压、保护电路的作用，滤波电容C3能够使输出的信号电压更平滑，提高电路的抗干扰能力，限制信号电压的大小，从而保护微处理器U2。

作为本实用新型的一种实施方式，供电模块1为POE模块。

具体地，参阅图3，供电模块1包括变压器、磁珠L1、磁珠L2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、DC/DC转换器U3、DC/DC转换器U4、DC/DC转换器U5、DC/DC转换器U6；二极管D3的负极连接于二极管D4的正极，二极管D4的负极连接于二极管D5的负极，二极管D5的正极连接于二极管D6的负极，二极管D6的正极与二极管D3的正极接地，磁珠L1的一端连接于变压器的一端，磁珠L1的另一端连接于二极管D5的正极与二极管D6的负极的连接点上，磁珠L2的一端连接于变压器的另一端，磁珠L2的另一端连接于二极管D3的负极与二极管D4的正极的连接点上，电容C4的一端连接于二极管D4的负极与二极管D5的负极的连接点上，C4的另一端接地；DC/DC转换器U3的1脚连接于电容C4与二极管D4的负极的连接点上，DC/DC转换器U3的2脚和4脚接地，DC/DC转换器U3的3脚连接于电容C5的一端，电容C5的另一端接地，DC/DC转换器U4的1脚连接于DC/DC转换器U3的3脚与电容C5的一端的连接点上，DC/DC转换器U4的2脚和4脚接地，DC/DC转换器U4的3脚连接于电容C8的一端，电容C8的另一端接地；DC/DC转换器U3的3脚连接于电容C6的一端，电容C6的另一端接地，DC/DC转换器U5的1脚连接于DC/DC转换器U3的3脚与电容C6的一端的连接点上，DC/DC转换器U5的2脚和4脚接地，DC/DC转换器U5的3脚连接于电容C9的一端，电容C9的另一端接地；DC/DC转换器U3的3脚连接于电容C7的一端，电容C7的另一端接地，DC/DC转换器U6的1脚连接于DC/DC转换器U3的3脚与电容C7的一端的连接点上，DC/DC转换器U6的2脚和4脚接地，DC/DC转换器U6的3脚连接于电容C10的一端，电容C10的另一端接地。

其中，上述二极管D3、二极管D4、二极管D5以及二极管D6组成整流桥，从而将变压器输出的交流电整流为直流电，再经电容C4对整流过的电压进行过滤以达到稳定的电压，并输入至DC/DC转换器U3中，接着经过DC/DC转换器U3和DC/DC转换器U4的降压之后再输出稳定的直流电压为微处理器U2供电。经过DC/DC转换器U3和DC/DC转换器U5以及DC/DC转换器U6的降压之后再输出稳定的直流电压为运算放大器U1供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，包括供电模块以及检测模块，所述供电模块用于向所述检测模块供电；所述检测模块包括霍尔电流传感器、信号调整电路以及微处理器；所述信号调整电路分别与所述霍尔电流传感器和所述微处理器连接；所述霍尔电流传感器用于根据被测电流信号产生感应信号，所述信号调整电路用于将所述霍尔电流传感器所产生的感应信号调整为能够适配所述微处理器的模拟信号，所述微处理器用于将所述模拟信号转化为数字信号，再根据所述数字信号检测出被测电流信号的大小并输出。

2.根据权利要求1所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述信号调整电路包括放大电路以及偏置电路；所述放大电路的一端连接于所述霍尔电流传感器的输出端，所述放大电路的另一端连接于所述偏置电路的一端，所述偏置电路的另一端连接于所述微处理器的输入端。

3.根据权利要求2所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述放大电路包括滤波电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及运算放大器U1-A；所述电阻R1的一端连接于所述霍尔电流传感器L1的1脚，所述电阻R1的另一端接地，所述霍尔电流传感器L1的2脚接地，所述滤波电容C1的一端接地，所述滤波电容C1的另外一端连接于所述电阻R1与所述霍尔电流传感器L1的1脚的连接点上；所述电阻R2的一端连接于所述电阻R1与所述滤波电容C1的连接点上，所述电阻R2的另一端连接于所述运算放大器U1-A的同向输入端；所述电阻R3的一端连接于所述运算放大器U1-A的反向输入端，所述电阻R3另外一端接地；所述电阻R4的一端连接于所述电阻R3与所述运算放大器U1-A反向输入端连接点上，所述电阻R4的另一端连接于所述运算放大器U1-A的输出端与所述偏置电路的连接点上。

4.根据权利要求3所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述偏置电路包括二极管D1、电阻R5、滤波电容C2以及运算放大器U1-B；所述二极管D1的正极连接于所述运算放大器U1-A的输出端与所述电阻R4的连接点上，所述二极管D1的负极连接于所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另外一端接地；所述滤波电容C2的一端连接于所述二极管D1负极与所述电阻R5的连接点上，所述滤波电容C2的另一端接地；所述运算放大器U1-B的正向输入端连接于所述滤波电容C2与所述电阻R5的连接点上，所述运算放大器U1-B的反向输入端连接于所述运算放大器U1-B的输出端，所述运算放大器U1-B的输出端连接于所述微处理器U2的一端。

5.根据权利要求4所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述信号调整电路还包括稳压二极管D2以及滤波电容C3；所述稳压二极管D2的正极接地，所述稳压二极管D2的负极连接于所述运算放大器U1-B的输出端与所述微处理器U2的一端的连接点上，所述滤波电容C3的一端接地，所述滤波电容C3的另一端连接于所述运算放大器U1-B的输出端与所述微处理器U2的一端的连接点上。

6.根据权利要求1-5任意一条所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述供电模块为POE模块。

7.根据权利要求6所述的基于霍尔电流传感器的电流检测电路，其特征在于，所述供电模块包括变压器、磁珠L1、磁珠L2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、DC/DC转换器U3、DC/DC转换器U4、DC/DC转换器U5、DC/DC转换器U6；所述二极管D3的负极连接于所述二极管D4的正极，所述二极管D4的负极连接于所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极连接于所述二极管D6的负极，所述二极管D6的正极与二极管D3的正极接地，所述磁珠L1的一端连接于变压器的一端，所述磁珠L1的另一端连接于所述二极管D5的正极与所述二极管D6的负极的连接点上，所述磁珠L2的一端连接于变压器的另一端，所述磁珠L2的另一端连接于所述二极管D3的负极与所述二极管D4的正极的连接点上，所述电容C4的一端连接于所述二极管D4的负极与所述二极管D5的负极的连接点上，所述C4的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的1脚连接于所述电容C4与所述二极管D4的负极的连接点上，所述DC/DC转换器U3的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地，所述DC/DC转换器U4的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C5的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U4的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U4的3脚连接于所述电容C8的一端，所述电容C8的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地；所述DC/DC转换器U5的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C6的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U5的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U5的3脚连接于所述电容C9的一端，所述电容C9的另一端接地；所述DC/DC转换器U3的3脚连接于所述电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述DC/DC转换器U6的1脚连接于所述DC/DC转换器U3的3脚与所述电容C7的一端的连接点上，所述DC/DC转换器U6的2脚和4脚接地，所述DC/DC转换器U6的3脚连接于所述电容C10的一端，所述电容C10的另一端接地。

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