芯开口出的霍尔元件进行测量并放到输出，因而运算放大器3输出端输出的电压Vs的大小则精确反应原边电流Ip的大小。
[0035]参见图3示出了本实用新型一种霍尔闭环电流传感器的结构示意图。
[0036]由图3可知，该霍尔闭环电流传感器包括:具有开口的环型磁芯1、设置在该磁芯开口处的霍尔元件、电阻R1、电阻R2、电阻R3、以及运算放大器3、缠绕在磁芯开口两侧的副边补偿线圈L、以及互为方向的三极管Dl和D2。其中，三极管Dl为NPN型三极管，三极管D2为PNP型三极管。
[0037]需要说明的是，在本实施例中，电阻Rl和电阻R2的一个接线端分别与霍尔元件2相连，电阻Rl的另一个接线端与运算放大器3的正向输入端相连，电阻R2的另一个接线端与运算放大器的反相输入端相连。
[0038]运算放大器的输出端分别与三极管Dl和三极管D2的基极相连，三极管Dl的集电极与电源的正极相连，且发射极与三极管D2的发射极相连，三极管D2的集电极与电源的负极相连。
[0039]另外，在本实施例中，副边补偿线圈L的一个接线端分别与三极管Dl的发射极以及三极管D2的发射极相连，另一个接线端通过电阻R3接地。
[0040]其工作原理为如下:
[0041]原边电流Ip在聚磁芯处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿，其补偿电流Is精确的反映原边电流Ip，从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状
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[0042]具体工作过程为:当主回路有一电流通过时，在导线上产生的磁场被磁环聚集并感应到霍尔器件上，所产生的信号输出用于驱动功率管并使其导通，从而获得一个补偿电流Is。这一电流再通过多匝绕组产生磁场，该磁场与被测电流产生的磁场正好相反，因而补偿了原来的磁场，使霍尔器件的输出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时，Is不再增加，这时的霍尔器件起到指示零磁通的作用，此时可以通过Is来测试Ip。当Ip变化时，平衡受到破坏，霍尔器件有信号输出，即重复上述过程重新达到平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。一旦磁场失去平衡，霍尔器件就有信号输出。经功率放大后，立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡，所需的时间理论上不到I μ S，这是一个动态平衡的过程。因此，从宏观上看，次级的补偿电流安匝数在任何时间都与初级被测电流的安匝数相等。
[0043]参见图4示出了本实用新型一种霍尔电压传感器的结构示意图。
[0044]需要说的是，该霍尔电压传感器与图3所示的霍尔闭环电流传感器的结构不同的是，该霍尔电压传感器通过限流电阻Ri产生电流，进而流经缠绕在磁芯上的原边线圈M产生磁场，聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件输出信号控制的补偿电流Is流过副边线圈产生的磁场进行补偿，其补偿电流Is精确的反映原边电压Vp。
[0045]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0046]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0047]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种电力负荷管理终端的信息采集装置，其特征在于，包括: 采集待检测负载的原边电流的霍尔电流传感器； 采集待检测负载的原边电压的霍尔电压传感器； 分别与所述霍尔电流传感器和所述霍尔电压传感器相连，对所述原边电流和所述原边电压进行A/D转换的信号转换电路； 所述霍尔电流传感器采用霍尔开环电流传感器； 所述霍尔电压传感器为霍尔闭环传感器； 所述霍尔开环电流传感器包括:具有开口的环型磁芯、设置在该磁芯开口处的霍尔元件(2)、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及运算放大器； 其中，电阻Rl和电阻R2的一个接线端分别与霍尔元件相连，电阻Rl的另一个接线端与运算放大器的正向输入端相连，电阻R2的另一个接线端与运算放大器的反相输入端相连； 电阻R3的一个接线端与运算放大器的输出端相连，另一个接线端与电阻Rl和运算放大器的公共端相连； 电阻R4的一个接线端与电阻R2和运算放大器的公共端相连，另一个接线端接地。
【专利摘要】本实用新型公开提供了一种电力负荷管理终端的信息采集装置。该装置通过霍尔电流传感器和霍尔电压传感器采集待检测负载的原边电流和原边电压，进而通过信号转换电路进行模拟信号和数字信号之间的转换，从而向电力负荷管理终端输出待检测负载的原边电流值和原边电压值。由于霍尔传感器二次侧开路时不会产生高电压，从而避免危及工作人员的安全。
【IPC分类】G01R19-25
【公开号】CN204439709
【申请号】CN201420112946
【发明人】谭敏, 何东, 何成, 杨吉勇
【申请人】达州市远东电器有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年3月13日