基于CAN总线的霍尔电流传感器及调试电路的制作方法

基于can总线的霍尔电流传感器及调试电路
技术领域
1.本实用新型涉及传感器技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种基于can 总线的霍尔电流传感器及调试电路。


背景技术：

2.目前市场上霍尔电流传感器均为模拟量输出，而汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网大多采用can总线协议为标准总线，在使用时通常需要加入转换模块。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于can总线的霍尔电流传感器及调试电路。
4.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can总线的霍尔电流传感器调试电路，其改进之处在于，包括电流采集电路、a/d转换电路、主控电路、数据转换电路以及通讯电路；
5.所述电流采集电路连接在霍尔元件上，用于将霍尔元件感应的霍尔电势进行放大；
6.所述a/d转换电路，与电流采集电路相连，用于将模拟信号转换为数字信号；
7.所述的主控电路设置在a/d转换电路与数据转换电路之间，主控电路用于对数字信号进行零点和幅值的校正，并将其发送至数据转换电路；
8.所述的通讯电路，连接在数据转换电路上，以用于实现数字信号的上传。
9.进一步的，还包括有电源稳压电路，且该电源稳压电路分别电性连接在电流采集电路、a/d转换电路、主控电路、数据转换电路以及通讯电路上。
10.进一步的，所述的通讯电路以can协议规约将数字信号上传至上位机。
11.进一步的，所述的通讯电路包括通讯芯片u7，且通讯芯片u7具有连接至数据转换电路的rxcan引脚和txcan引脚，通讯芯片u7还具有信号输出引脚canl和信号输出引脚canh，信号输出引脚canl和信号输出引脚canh之间设置有电阻r25。
12.本实用新型还揭示了一种基于can总线的霍尔电流传感器，其改进之处在于，包括壳体、环形磁芯、插座以及电路板，所述环形磁芯和电路板均固定于壳体内部，霍尔元件电性连接在电路板上；
13.所述的插座位于壳体外部，并与电路板电性连接；
14.所述的电路板上集成有如上所述的基于can总线的霍尔电流传感器调试电路。
15.进一步的，所述的环形磁芯和插座通过灌封固定于壳体内部。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型将霍尔效应原理、数字电路、单片机控制以及can协议科学的结合起来，按can通讯协议的方式以数字量形式输出；动态调整零位和幅值，降低地磁和外界干扰的影响；对传感器数据进行动态监控，实时将数据上传至上位机。
附图说明
17.图1为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的原理框图。
18.图2为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的电流采集电路的原理图。
19.图3为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的a/d转换电路的原理图。
20.图4为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的主控电路的原理图。
21.图5为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的数据转换电路的原理图。
22.图6为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的通讯电路的原理图。
23.图7为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路的电源稳压电路的原理图。
24.图8为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器的立体结构示意图。
25.图9为本实用新型的一种基于can总线的霍尔电流传感器的分解结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
27.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
28.参照图1所示，本实用新型揭示了一种基于can总线的霍尔电流传感器调试电路，具体的，该调试电路包括电流采集电路10、a/d转换电路20、主控电路30、数据转换电路40以及通讯电路50；电流采集电路10具有输入端和输出端，其中输入端连接至霍尔元件上，该电流采集电路10用于将霍尔元件101感应的霍尔电势进行放大，电流采集电路10具有的输出端与a/d转换电路20相连，a/d转换电路 20用于将模拟信号转换为数字信号；所述的主控电路30设置在a/d转换电路20与数据转换电路40之间，主控电路30用于对数字信号进行零点和幅值的校正，并将其发送至数据转换电路40；所述的通讯电路50，连接在数据转换电路40上，以用于实现数字信号的上传；本实施例中，所述的通讯电路50以can协议规约将数字信号上传至上位机501。
29.在上述的实施例中，继续参照图1所示，基于can总线的霍尔电流传感器调试电路还包括有电源稳压电路60，且该电源稳压电路60分别电性连接在电流采集电路10、a/d转换电路20、主控电路30、数据转换电路40以及通讯电路50上，用于提供上述各部分电路工作的电能。
30.结合图2所示，本实用新型针对电流采集电路10提供了一具体实施例，该电流采集电路10包括运算放大器u4b、运算放大器u4a、芯片h1a以及三极管q1，通过电流采集电路10实现霍尔电势的放大。结合图3所示，本实用新型针对a/d转换电路20提供了一具体实施例，a/d转换电路20包括稳压芯片u2和转换芯片u3，通过转换芯片u3的scl引脚和sda引脚实现数字信号的输出。结合图4所示，本实用新型针对主控电路30提供了一具体实施例，包括主控芯片u5，该主控芯片u5 具有输入引脚scl和sda，另外还具有输出引脚sck、so、si以及sc，通过主控芯片u5，对数字信号进行零点和幅值的校正；结合图5所示，本实用新型针对数据转换电路40提供了一具体实施例，数据转换电路40包括数据转换芯片u6，主控芯片 u5的输出引脚连接至数据转换芯片u6上，通过数据转换芯片u6实现数据转换，另外数据转换芯片u6具有信号输出引脚rxcan和txcan；结合图6所示，本实用新型针对通讯电路50提供了一具体实施例，通讯电路50包括有通讯芯片u7，通讯电路 50包括通讯芯片u7，且通讯芯片u7具有连接至数据转换电路40的rxcan引脚和txcan引脚，通讯芯片u7还具有信号输出引脚canl和信号输出引脚canh，信号输出引脚canl和信号输出引脚canh之间设置有电阻r25。结合图7所示，本实用新型针对电源稳压电路60提供了一具体实施例，电源稳压电路60包括稳压芯片u1，通过稳压芯片u1提供上述各个电路模块工作时的电能。
31.本实用新型通过上述的电路结构，传感器调试电路利用电磁感应及霍尔效应原理；原边电流(ip)通过一根导线时，在导线四周将会产生一个磁场，这个磁场的大小与流过导线的电流成正比，霍尔效应芯片通过磁芯聚集感应到信号，经过运放处理放大，然后通过高精度a/d转换为数字信号，由单片机根据程序约定，自动校准零点和幅值，并且将数据通过发送至数据转换电路40，并由通讯电路50，上传至上位机显示，上位机对原边电流输出情况进行实时监控。
32.因此本实用新型将霍尔效应原理、数字电路、单片机控制以及can协议科学的结合起来，按can通讯协议的方式以数字量形式输出；动态调整零位和幅值，降低地磁和外界干扰的影响；对传感器数据进行动态监控，实时将数据上传至上位机。
33.结合图8、图9所示，本实用新型还提供了一种基于can总线的霍尔电流传感器，本实施例中，包括壳体70、环形磁芯80、插座90以及电路板100，所述环形磁芯80和电路板100均固定于壳体70内部，霍尔效应芯片50电性连接在电路板 100上；所述的插座90位于壳体70外部，并与电路板100电性连接；在本实施例中，所述的环形磁铁和插座90通过灌封固定于壳体70内部；另外，电路板100上集成有上述的基于can总线的霍尔电流传感器调试电路，因此对基于can总线的霍尔电流传感器的结构不再详细说明。
34.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。