一种多功能霍尔传感器的制造方法
【专利摘要】本发明适用于传感器【技术领域】，提供了一种多功能霍尔传感器，包括传感器壳体，所述传感器壳体内包括主板、霍尔电流测量线圈、霍尔漏电流测量线圈、若干负极电流过线管和若干正极电流过线管；主板包含有微型处理器；所述霍尔电流测量线圈绕在一正极电流过线管上且与所述微型处理器相连，所述霍尔漏电流测量线圈绕在一负极电流过线管和一个正极电流过线管上且与所述微型处理器相连。本发明所述的多功能霍尔传感器用较少的硬件，实现监测直流电流、漏电流、电压、功率、电能、开关状态等功能，满足了直流系统全面监控的需要；不但增加了功能、节省了空间、降低了成本，提高了系统精确性和可靠性，同时还大大降低了生产及安装劳动强度。
【专利说明】一种多功能霍尔传感器
【技术领域】
[0001]本发明属于传感器【技术领域】，尤其涉普通直流供电系统及高压直流供电系统的一种多功能霍尔传感器。
【背景技术】
[0002]直流供电系统以其高效节能、安全性能高、投入少、技术难度低等特点，已经在电信行业及其他运营商中得到广泛的应用，并逐步推广到其他行业，已经取得良好的效果。
[0003]由于直流系统直接取代UPS而作为重要负载的后备电源，其可靠性要求是相当高的，常规的做法是对每条供电回路进行严格的监测，一般检测每条电流回路电流和漏电流(绝缘)，开关状态或熔断器状态，及负载功率、负载能耗等。
[0004]如图1所示，传统的做法是在电流回路上安装一个霍尔电流传感器、一个漏电流传感器，通过霍尔器件，把强电电流及漏电流转化成为一个标准弱电信号，再经过模数转换，上传到计算机监控系统。
[0005]传统的霍尔传感器需要2条输出线，2条电源线，除了二个传感器的加起来的体积较大之外，每个回路的接线也有4条之多，由于直流系统中的配电柜输入和输出回路众多，如电信，标准配置为32路主输出，32路备用输出，加上2路输入，每个配电柜有66路供电回路，传统做法，整个配电柜在电流和漏电流的测量就需要132个霍尔传感器，接线528条之多，这样会导致:1、传感器太多，在一个回路里安装2个传感器，占用安装空间大，在回路较多的情况下，配电柜会放不下。2、接线太多、繁琐，存在安装工作量巨大的问题，配电柜配线凌乱，容易出错。3、传感器硬件成本和安装劳动力成本比较大，在回路较多的情况下，造成传感器在直流配电柜中的成本占比比较突出。4、弱电线众多，容易受到强电干扰，大大降低系统的测量精度和可靠性。5、模拟量输出还需要多个多路模拟量信号采集器，模数转换后才能上传到计算机监控系统，硬件成本增加很大。6、传统方案无法监测电源所带负载的功率及能耗。
[0006]因此，现有技术存在较多缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于提供一种多功能霍尔传感器，旨在解决传统传感器不能同时测量一个直流回路或多个回路的电流和漏电流的问题。
[0008]本发明是这样实现的，一种多功能霍尔传感器，包括传感器壳体，所述传感器壳体内包括主板、霍尔电流测量线圈、霍尔漏电流测量线圈、若干负极电流过线管和若干正极电流过线管；所述主板包含有微型处理器；所述霍尔电流测量线圈绕在一正极电流过线管上且与所述微型处理器相连，所述霍尔漏电流测量线圈绕在一负极电流过线管和一正极电流过线管上且与所述微型处理器相连。
[0009]进一步地，所述壳体还包括与所述微型处理器相连的液晶显示屏，用于显示电流及漏电流及其他数据。[0010]进一步地，所述壳体还包括RS485接口及级联口，所述RS485接口及级联口与所述主板相连接。
[0011]进一步地，所述主板还包含电压采集端子，所述电压采集端子与所述微型处理器相连。
[0012]进一步地，所述传感器壳体上还包括35MM卡轨，所述35MM卡轨用于固定安装所述多功能霍尔传感器。
[0013]进一步地，把绕有电流及漏电流测量线圈的一正极电流过线管和一负极电流过线管分为一组，把所述若干负极电流过线管和若干正极电流过线管分为若干组，每组测一路直流电源的电流、漏电流及其他电气参数。
[0014]进一步地，所述电压采集端子通过防呆拔插接口与所述主板相连接。
[0015]进一步地，电流及电压采样后，所述微型处理器根据电流和电压的数据计算出被测电源的功率、电能和开关状态的电气参数。
[0016]进一步地，所述霍尔电流测量线圈和所述霍尔漏电流测量线圈以热拔插方式与所述主板相连。
[0017]进一步地，所述霍尔电流测量线圈替换为电流分流器。
[0018]本发明所述的多功能霍尔传感器通过，霍尔漏电流测量线圈穿过直流的正极和负极电线，同时霍尔电流测量线圈则绕在直流的正级电线上以测量供电回路的漏电流及直流电流，并可同时测量电源回路的直流电压、功率、电能、开关状态，从而达到在一个霍尔传感器同时测量直流电流和漏电流，及直流电源回路电压、功率、电能、开光状态等，以达到全面监测的目的，计算每个负载的能耗，为进一步的节能减排提供依据。本发明所述的多功能霍尔传感器所具有的优点:1、运用了计算机串口技术，大大减少了输出线；2、直接采用电压取样信号作为传感器的电源，传感器没有电源线；3、传感器的宽度与二极的直流微断开关相等，做到一一对应，空间上与配电回路完全匹配，减少了供电回路的配线距离，以达到节省空间和配电电缆。4、用较少的硬件，实现了监测电流、漏电流、电压、功率、电能、开关状态等功能，满足了直流系统全面监控的需要；不但增加了功能、节省了空间、降低了成本，提高了系统精确性和可靠性，同时还大大降低了劳动强度，与传统方案比较，有着较高的性能价格比。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术提供的传统传感器接线图；
[0020]图2是本发明实施例提供的霍尔传感器结构示意图；
[0021]图3是本发明实施例提供的霍尔传感器多回路测量结构示意图；
[0022]图4是本发明实施例提供的霍尔传感器接线图；
[0023]图5是本发明实施例提供的霍尔传感器原理图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。[0025]本发明所述的多功能霍尔传感器，利用先进的数字技术和独创性的构思，以较少的硬件和极少的接线，以及高抗干扰性，完成对直流配电柜输入输出回路的电流及漏电流的监测。由于采用采样电压作为本传感器的电源，所以本传感器没有电源线，输出线为整个配电柜所有传感器公用两根线。所述的多功能霍尔传感器，可以同时检测一个回路里的电流和漏电流(绝缘)，同时监测这个回路的开关状态或熔断器的状态。
[0026]如图2、图3所示，一种多功能霍尔传感器，包括传感器壳体，所述传感器壳体内包括主板201、霍尔电流测量线圈202、霍尔漏电流测量线圈203、若干负极电流过线管204和若干正极电流过线管205 ;所述主板201包含有微型处理器210 ;所述霍尔电流测量线圈202绕在一正极电流过线管205上且与所述微型处理器210相连，所述霍尔漏电流测量线圈203绕在一负极电流过线管204和一绕有霍尔电流测量线圈202的正极电流过线管205上且与所述微型处理器210相连。在同一个传感器中同时设计霍尔电流测量线圈202和霍尔漏电流测量线圈203，可以减少50%的安装空间。
[0027]进一步地，所述壳体还包括与所述微型处理器210相连的液晶显示屏207，所述液晶显示屏207用于显示电流及漏电流的数据。所述壳体还包括RS485接口及级联口 208,所述RS485接口及级联口 208与所述主板201相连接。当所述的霍尔传感器为多回路测量时，共用一个液晶显示207，且共用一组RS485通信接口。所述的多功能霍尔传感器输出采用RS485的MODBUS总线结构，每个传感器可以通过RJ45接口(水晶头接口)，用普通网线以级联的方式，把数据传送至监控系统，整个系统只需一根二芯的网线就可以完成数据采集的连接。传统传感器为模拟量输出，要传送数据至监控系统还需要加装采集器，模拟量输出需要每个传感器的输出线与采集器连接，所以接线众多。
[0028]进一步地，所述主板210还包含电压采集端子206，所述电压采集端子206与所述微型处理器210相连。由霍尔电流测量线圈202测得电流，由霍尔漏电流测量线圈203测得漏电流，由电压采集端子206测得电压，由电压与电流经过微型处理器210相乘得出功率，再乘以时间得出电能。以电压判断开关的开关状态，并以此电压当作传感器的工作电源。微型处理器210计算出数据以后，把数据分别传送至液晶显示207及RS485接口及级联口208，由RS485接口及级联口 208把数据传送到监控系统404，如图4、图5所示。因此，所述的多功能霍尔传感器还具备电压检测、功率检测、电能检测和开关状态采集504的功能。霍尔信号503通过霍尔电流测量线圈202和霍尔漏电流测量线圈203得到，高速采样通过电压采集端子206进行电压采集得到。
[0029]所述电压采集端子206通过防呆拔插接口 209与所述主板201相连接。主板201如有损坏，可以很方便地进行更换。电源采自被测电压，无需配置开关电源，因传感器就近安装在开关的出口，离开关很近，通常是8-10CM左右，所以接线简单，且不容易出错。
[0030]进一步地，所述传感器壳体上还包括35MM卡轨，所述35MM卡轨用于固定安装所述多功能霍尔传感器。
[0031]进一步地，所述霍尔电流测量线圈、霍尔漏电流测量线圈以热拔插的方式与主板相连。
[0032]进一步地，所述霍尔电流测量线圈替换为电流分流器。
[0033]进一步地，当所述的多功能霍尔传感器为多回路测量时，把绕有霍尔漏电流测量线圈203的一正极电流过线管205和一负极电流过线管204分为一组，把所述若干负极电流过线管204和若干正极电流过线管205分为若干组，每组测一路直流电流的电流及漏电流。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多功能霍尔传感器,包括传感器壳体，其特征在于，所述传感器壳体内包括主板、霍尔电流测量线圈、霍尔漏电流测量线圈、若干负极电流过线管和若干正极电流过线管；所述主板包含有微型处理器；所述霍尔电流测量线圈绕在一正极电流过线管上且与所述微型处理器相连，所述霍尔漏电流测量线圈绕在一负极电流过线管和一正极电流过线管上且与所述微型处理器相连。
2.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述壳体还包括与所述微型处理器相连的液晶显示屏，用于显示电流及漏电流及其他数据。
3.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述壳体还包括RS485接口及级联口，所述RS485接口及级联口与所述主板相连接。
4.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述主板还包含电压采集端子，所述电压采集端子与所述微型处理器相连。
5.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述传感器壳体上还包括35MM卡轨，所述35MM卡轨用于固定安装所述多功能霍尔传感器。
6.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，把绕有电流及漏电流测量线圈的一正极电流过线管和一负极电流过线管分为一组，把所述若干负极电流过线管和若干正极电流过线管分为若干组，每组测一路直流电源的电流、漏电流及其他电气参数。
7.根据权利要求4所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述电压采集端子通过防呆拔插接口与所述主板相连接。
8.根据权利要求4所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，电流及电压采样后，所述微型处理器根据电流和电压的数据计算出被测电源的功率、电能和开关状态的电气参数。
9.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述霍尔电流测量线圈和所述霍尔漏电流测量线圈以热拔插方式与所述主板相连。
10.根据权利要求1所述的多功能霍尔传感器，其特征在于，所述霍尔电流测量线圈替换为电流分流器。
【文档编号】G01R19/00GK103983829SQ201310444428
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】包建伟 申请人:包建伟