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創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——基于霍爾傳感器的寬量程電能表。該專利由威勝集團(tuán)有限公司申請(qǐng)，并于2017年7月18日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種寬量程電能表，特別涉及一種基于霍爾傳感器的寬量程電能表。

發(fā)明背景

電能表中普遍使用電磁式電流互感器作為電流傳感單元，由于其存在磁飽和及其帶寬有限的特性，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻分量和直流電流的準(zhǔn)確檢測(cè)。隨著電力電子等非線性設(shè)備在電網(wǎng)中的普及使用，電磁式電流互感器已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求。

霍爾傳感器是一種寬頻帶電流傳感器，可用于各種交直流磁場(chǎng)的檢測(cè)。但是由于開環(huán)霍爾傳感器的動(dòng)態(tài)范圍一般較窄，可檢測(cè)的磁場(chǎng)變化幅度較小，一般僅用于電機(jī)控制、霍爾開關(guān)等對(duì)檢測(cè)精度和動(dòng)態(tài)范圍要求不高的場(chǎng)合，而電能表的電流檢測(cè)單元要求頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍寬，以一塊普通電能表5(60)A的電流規(guī)格而言，其電流檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)1200：1，一般的開環(huán)霍爾傳感器可檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍只有200：1，無法滿足實(shí)用要求，并且在強(qiáng)磁干擾下測(cè)量精度會(huì)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種寬頻帶、寬動(dòng)態(tài)范圍、高準(zhǔn)確度及具有抗外磁干擾能力的基于霍爾傳感器的寬量程電能表。

圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖

本發(fā)明提供的這種基于霍爾傳感器的寬量程電能表，包括霍爾電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、MCU信號(hào)處理控制模塊、計(jì)量模塊、顯示報(bào)警通信模塊及電源模塊；霍爾電流檢測(cè)模塊感應(yīng)電流變化，將測(cè)量結(jié)果傳至計(jì)量模塊和MCU信號(hào)處理控制模塊；電壓檢測(cè)模塊測(cè)量電壓并將測(cè)量結(jié)果也傳至計(jì)量模塊；計(jì)量模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并經(jīng)過補(bǔ)償校正后輸出信號(hào)至MCU信號(hào)處理控制模塊；MCU信號(hào)處理控制模塊對(duì)計(jì)量模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理并存儲(chǔ)，再在顯示報(bào)警通信模塊進(jìn)行顯示，并通過霍爾電流檢測(cè)模塊中傳來的電壓大小進(jìn)行電流檢測(cè)量程的切換控制；顯示報(bào)警通信模塊包含LCD顯示模塊、報(bào)警模塊和通信模塊，LCD模塊對(duì)消耗電能大小進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，報(bào)警模塊在電流和/或電壓過大時(shí)實(shí)行報(bào)警并通過繼電器將電源斷開，通信模塊用于與外界實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，包括遠(yuǎn)紅外通信、GPRS通信、載波通信和485通信；電源模塊為霍爾電流檢測(cè)模塊、MCU信號(hào)處理控制模塊、計(jì)量模塊和顯示報(bào)警通信模塊供電。