虚拟霍尔效应传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过多个霍尔效应传感器检测磁源的存在。
【背景技术】
[0002] 已知诸如永久磁铁或电磁铁的磁源会干扰装置的性能。例如，已知的是，磁铁会篡 改由诸如电计量表的计量装置得到的测量结果。该原理已被广泛用于电力消耗量的欺诈 情况中：实际上，心怀恶意之人可能有意地将磁铁放置在电计量表上，以篡改由该电计量表 得到的测量结果，使得所得到的测量结果反映比实际消费的电力消耗量低得多的电力消耗 量。这种技术还被心怀恶意的人用在关于新一代电计量表（称作智能电计量表）中。实际 上，根据美国记者和安全专家Brian Krebs在2012年4月发表的报道，几乎普遍存在的智 能电计量表都仅能胜任以下频率，通过该频率可仿制所述智能电计量表。Brian Krebs引 证了一篇FBI (联邦调查局）于2010年公开的报道，其中指出，通过将非常强的磁铁放置在 电计量表上，有可能篡改由该电计量表生成的电力消耗测量结果。一些恶意的消费者使用 这种技术以在夜间篡改测量结果，从而使空调设备一直运行到第二天以享受整个凉爽的夜 晚。然后，当消费者在白天工作时，就将磁铁拿开。
[0003] 在智能电计量表的情况下，这种类型的欺诈更难以检测，这是因为智能电计量表 的一个吸引之处在于能够远程地收集电力消耗测量结果，而无需员工去现场。由此期望的 是，能够检测出附接到智能电计量表的这种磁铁的存在，并且能够向中央监测设备发送对 应的警报。
[0004] 为了检测这种磁铁的存在，已知的是使用磁场探测器，诸如，磁簧开关（Reed Switch)或霍尔效应传感器。磁簧开关是包括通常经由金和锌层来保护的两个镍铁触点的 磁性开关。该触点是弹性的、被磁化的并且被放置在通常容纳分子氮的玻璃气泡中。在存 在磁场时，该触点彼此吸引，彼此靠近并接触，从而允许电流通过。当磁场停止时，该触点由 于它们的弹性特性而彼此分开，这阻止了电流通过。由于这个电流通道，从而可以检测到磁 场的存在。在霍尔效应传感器的情况下，在存在磁场的情况下，线圈产生电流，从而能够检 测到磁场的存在。
[0005] 然而，使用霍尔效应传感器引发可靠性和检测的问题，尤其是，即便存在多个霍尔 效应传感器，依赖于磁场的方向，也可能检测不到不期望的磁源的存在。实际上，空间的限 制不允许将霍尔效应传感器布置在期望检测出这种不期望的磁源存在的任何地方。
[0006] 期望克服现有技术的这些各种缺陷。
[0007] 概括地说，期望提供一种以下解决方案，其扩展通过多个霍尔效应传感器检测在 将被监测的装置附近存在的磁源的能力，无论该磁源根据该装置的使用环境来说是否是不 期望的。
[0008] 尤其期望提供一种以低成本简单实施的解决方案。
【发明内容】
[0009] 本发明涉及一种用于监测一种装置的方法，该装置包括多个霍尔效应传感器，每 个霍尔效应传感器适用于当所述霍尔效应传感器测量到磁场强度在绝对值上高于相应第 二预定阈值SJt，检测到生成强度大于第一预定阈值T _的磁场的磁源的存在。所述方法 使得其包括以下步骤：获得分别由所述霍尔效应传感器得到的磁场测量结果；并且在由每 个霍尔效应传感器测量的磁场具有在绝对值上小于或等于所述相应预定阈值强度的 同时，当所获得的测量结果的线性组合的值H在绝对值上高于第三预定阈值S tot时，检测到 生成强度高于所述第一预定阈值Tsrc的磁场的磁源的存在。因此，虽然独立采用的霍尔效 应传感器均不能检测到磁源的存在，但是由所述霍尔效应传感器得到的测量结果的线性组 合创建了能够检测到所述磁源的存在的虚拟霍尔效应传感器。
[0010] 根据特定实施方式，所述方法包括由以下组成的步骤：当所获得的测量结果的线 性组合的值H高于第三预定阈值Stot时，生成警报。
[0011] 根据特定实施方式，所述方法包括以下步骤，对于每个霍尔效应传感器：将所获得 的测量结果与相应第二预定阈值S1进行比较；并且所述方法进一步包括以下步骤：当所获 得的测量结果中的至少一个高于所述相应第二预定阈值SJt，生成所述警报。
[0012] 根据特定实施方式，所述第三预定阈值Stot根据下面的算式来定义：
[0014] 其中，i是表示多个霍尔效应传感器中的一个霍尔效应传感器的索引，并且其中L 是等于ΙΛ/V的系数，1/#确保当所有第二预定阈值S1相等时，第三预定阈值S tot也等于 各个第二预定阈值S1, N表示霍尔传感器的数量。
[0015] 根据特定实施方式，所获得的测量结果的线性组合的值H由下式确定：
[0017] 其中，H1表示由索引i表示的霍尔效应传感器得到的测量结果，a i表示对从由索 引 i标识的霍尔效应传感器获得测量结果进行加权的预定系数，每个加权系数&1根据下面 的算式来预先定义：
[0019] 其中，K是调整系数。
[0020] 本发明还涉及一种用于监测包括多个霍尔效应传感器的装置的设备，每个霍尔效 应传感器适用于当所述霍尔效应传感器测量到磁场强度在绝对值上高于相应第二预定阈 值S 1时，检测到生成强度大于第一预定阈值T src的磁场的磁源的存在。所述设备使得其包 括：用于获得分别由所述霍尔效应传感器得到的磁场测量结果的装置；以及用于在由每个 霍尔效应传感器测量的磁场具有在绝对值上小于或等于所述各个预定阈值S 1的强度的同 时，当所获得的测量结果的线性组合的值H在绝对值上高于预定第三阈值Stot时，检测到生 成强度高于所述第一预定阈值T sra的磁场的磁源存在的装置。
[0021] 本发明还涉及一种电计量表，该电计量表适用于测量由供电网络提供的用电设备 的电力消耗量，并且包括前述监测设备，所述电计量表是包括所述霍尔效应传感器的装置。
[0022] 根据特定实施方式，所述电计量表包括：用于适用于经由所述供电网络进行通信 的电力线通信接口；用于当所获得的测量结果的线性组合的值H高于第三预定阈值S tot时， 生成警报的装置；以及用于经由所述电力线通信接口发送表示所述警报的消息的装置。
【附图说明】
[0023] 本发明的上述特征以及其它特征将根据阅读示例实施方式的下列描述更清楚，所 述描述与附图相关地给出，其中：
[0024] 图1示意性例示包括多个霍尔效应传感器并且可以实现本发明的装置；
[0025] 图2示意性例示适用于关于在所述装置附近存在的磁源对所述装置进行监测的 设备的硬件架构；
[0026] 图3示意性例示根据本发明的第一实施方式的由用于检测在所述装置附近存在 的不期望的磁源的所述设备实现的算法；以及
[0027] 图4示意性例示根据本发明的第二实施方式的由用于检测在所述装置附近存在 的不期望的磁源的所述设备实现的算法。
【具体实施方式】
[0028] 下面将陈述详细的说明，以在设置有多个霍尔效应传感器的电计量表的背景环境 下，更具体地，在智能电计量表的背景环境下，描述本发明的各个实施方式。然而，本发明的 原理广泛地应用于对磁场敏感的计量的背景环境，或更一般地，应用于其功能受到装置附 近存在的磁源干扰的装置的背景环境，因此，必须检测到存在的这种磁源。本发明的原理还 应用于以下一般情况，其中将被监测的装置包括多个霍尔效应传感器，并且存在生成强度 高于预定阈值T sra的磁场的磁源，无论这种磁源的存在是否是不期望的。
[0029] 图1示意性例示包括多个霍尔效应传感器110、111、112和113并且可以实施本发 明的装置100。
[0030] 霍尔效应传感器意在使得监测设备130能够监测所述装置100关于在所述装置 100附近生成强度高于预定阈值T src的磁场的磁源的存在。
[0031] 每个霍尔效应