CN220855018U - 一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路，包括霍尔传感器、铁芯和运算放大器，霍尔传感器为UGN‑3501M传感器，运算放大器为AD522双端输入、单端输出放大器，铁芯上绕有线圈，待测直流电流与线圈串接，铁芯为带有缺口的圆环铁芯，霍尔传感器位于缺口中；霍尔传感器的第八引脚通过第一电阻连接运算放大器的正相输入端连接，霍尔传感器的第一引脚通过第三电阻连接运算放大器的反相输入端连接，霍尔传感器的第三引脚连接恒压源，霍尔传感器的第五引脚与第六引脚之间串联第一可调电阻器，霍尔传感器的第六引脚与第七引脚之间串联第二电阻。本实用新型具有较高的准确度和良好的线性度，实用性强，适合于不便直接测量且测量准确度要求较高的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路。
背景技术
直流检测技术在电气设备检修和自动化领域等方面得到了广泛应用，例如对直流电机的电刷是否位于几何中心线、电枢绕组的短路情况等的检查都要用到直流检测技术。在自动控制系统中，直流测速发电机的输出直流电压与转速成线性关系，因此检测它的输出电压就能间接地检测电机的转速；在许多自动控制系统中，一些控制信号也是直流信号，需要检测，但直流检测往往存在二个最明显的困难：一是直流测量仪表不便串入电路中；二是直流检测电路与被测电路不能直接耦合，否则就会影响被测电路的直流工作点，即直流检测的隔离成为问题。而用霍尔传感器检测直流信号可以较好地解决上述困难。霍尔传感器具有高灵敏度、工作温度范围宽等特点，但使用不当，它的霍尔电压与磁感应强度为非线性关系，且存在不平衡电压，这必定会影响检测系统的准确度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服上述技术问题，本实用新型提供一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路，包括霍尔传感器、铁芯和运算放大器，所述霍尔传感器为UGN-3501M传感器，运算放大器为AD522双端输入、单端输出放大器，所述铁芯上绕有线圈，待测直流电流电路与线圈串接，所述铁芯为带有缺口的圆环铁芯，霍尔传感器位于缺口中；霍尔传感器包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述运算放大器包括正相输入端、反相输入端、数据保护端、输出端、两个增益补偿端和两个调零端，第八引脚通过第一电阻R1连接运算放大器的正相输入端连接，第一引脚通过第三电阻R3连接运算放大器的反相输入端连接，第二引脚悬空，第三引脚连接恒压源，第四引脚接地，第五引脚与第六引脚之间串联第一可调电阻器RP1，第六引脚与第七引脚之间串联第二电阻R2，运算放大器的两个增益补偿端之间串接有第二可调电阻器RP2，运算放大器的两个调零端之间串接有第三可调电阻器RP3，运算放大器的数据保护端接屏蔽端。
所述恒压源为15V，运算放大器的正电源端接15V电压，运算放大器的负电源端接-15V电压。
为了滤去高次谐波和抗干扰，运算放大器的负电源端通过第一电容C1接地，运算放大器的正电源端通过第二电容C2接地。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路，第一可调电阻器RP1可以对霍尔传感器的线性度调节和消除不平衡电压；运算放大器的设置可以弥补霍尔传感器输出电压下降的不足；第二可调电阻器RP2对运算放大器调节增益，第三可调电阻器RP3为运算放大器调零；第一电容C1和第二电容C2能够分别为负电压源和正电压源滤去高次谐波并抗干扰；整个电路具有较高的准确度和良好的线性度，实用性强，适合于不便直接测量且测量准确度要求较高的场合。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的直流电流检测电路图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型的一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路，包括霍尔传感器、铁芯和运算放大器，霍尔传感器为UGN-3501M传感器，运算放大器为AD522双端输入、单端输出放大器，铁芯上绕有线圈，待测直流电流电路与线圈串接，铁芯为带有缺口的圆环铁芯，圆环铁芯可采用标准圆环铁芯，霍尔传感器位于缺口中。图1中仅示意铁芯的N极和S极，未画出铁芯的形状。
霍尔传感器包括第一引脚1、第二引脚2、第三引脚3、第四引脚4、第五引脚5、第六引脚6、第七引脚7和第八引脚8，运算放大器包括正相输入端、反相输入端、数据保护端、输出端、两个增益补偿端和两个调零端，霍尔传感器的第八引脚8通过第一电阻R1连接运算放大器的正相输入端连接，R1的阻值为4.7kΩ。霍尔传感器的第一引脚1通过第三电阻R3连接运算放大器的反相输入端连接，R3的阻值为4.7kΩ。霍尔传感器的第二引脚2悬空，霍尔传感器的第三引脚3连接恒压源，霍尔传感器的第四引脚4接地，霍尔传感器的第五引脚5与第六引脚6之间串联第一可调电阻器RP1，第一可调电阻器RP1包括两个定片引脚和一个动片引脚，两个定片引脚之间的阻值为1kΩ，且两个定片引脚分别连接霍尔传感器的第五引脚5和第六引脚6，动片引脚连接霍尔传感器的第五引脚5。霍尔传感器的第六引脚6与第七引脚7之间串联第二电阻R2，R2的阻值为100Ω。
运算放大器的两个增益补偿端之间串接有第二可调电阻器RP2，第二可调电阻器RP2也包括两个定片引脚和一个动片引脚，其两个定片引脚之间的阻值为3kΩ，且两个定片引脚分别连接运算放大器的两个增益补偿端，动片引脚连接运算放大器的其中一个增益补偿端。运算放大器的两个调零端之间串接有第三可调电阻器RP3，第三可调电阻器RP3也包括两个定片引脚和一个动片引脚，其两个定片引脚之间的阻值为10kΩ，且两个定片引脚分别连接运算放大器的两个调零端，动片引脚连接运算放大器的正电源端。运算放大器的数据保护端接屏蔽端，以提高抗干扰能力，运算放大器的输出端与其补偿端串接。
恒压源为15V，运算放大器的正电源端接15V电压，运算放大器的负电源端接-15V电压。
运算放大器的负电源端通过第一电容C1接地，运算放大器的正电源端通过第二电容C2接地，第一电容C1和第二电容C2的电容值均为0.1μF。
第一可调电阻器RP1可以对霍尔传感器的线性度调节和消除不平衡电压；运算放大器的设置可以弥补霍尔传感器输出电压下降的不足；第二可调电阻器RP2对运算放大器调节增益，第三可调电阻器RP3为运算放大器调零；第一电容C1和第二电容C2能够分别为负电压源和正电压源滤去高次谐波并抗干扰；整个电路具有较高的准确度和良好的线性度，实用性强，适合于不便直接测量且测量准确度要求较高的场合。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种基于霍尔传感器的直流电流检测电路，其特征在于：包括霍尔传感器、铁芯和运算放大器，所述霍尔传感器为UGN-3501M传感器，运算放大器为AD522双端输入、单端输出放大器，所述铁芯上绕有线圈，待测直流电流电路与线圈串接，所述铁芯为带有缺口的圆环铁芯，霍尔传感器位于缺口中；霍尔传感器包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述运算放大器包括正相输入端、反相输入端、数据保护端、输出端、两个增益补偿端和两个调零端，第八引脚通过第一电阻连接运算放大器的正相输入端连接，第一引脚通过第三电阻连接运算放大器的反相输入端连接，第二引脚悬空，第三引脚连接恒压源，第四引脚接地，第五引脚与第六引脚之间串联第一可调电阻器，第六引脚与第七引脚之间串联第二电阻，运算放大器的两个增益补偿端之间串接有第二可调电阻器，运算放大器的两个调零端之间串接有第三可调电阻器，运算放大器的数据保护端接屏蔽端。
2.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的直流电流检测电路，其特征在于：所述恒压源为15V，运算放大器的正电源端接15V电压，运算放大器的负电源端接-15V电压。
3.如权利要求2所述的基于霍尔传感器的直流电流检测电路，其特征在于：运算放大器的负电源端通过第一电容接地，运算放大器的正电源端通过第二电容接地。
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