霍尔电流传感器误差校正方法与流程

文档序号:15516585发布日期:2018-09-25 18:28阅读:3647来源:国知局

本发明涉及电流传感器校正技术领域,特别涉及一种霍尔电流传感器误差校正方法。



背景技术:

霍尔电流传感器可广泛应用与变频调速装置、逆变装置、ups电源、逆变焊机、电解电镀、数控机床、微机监测系统、电网监控系统和需要隔离检测电流电压的各个领域中。霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,即闭环原理,当原边电流ip产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中,霍尔元件固定在气隙中检测磁通,通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流,用于抵消原边ip产生的磁通,使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理,传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。其具有测量范围广、响应速度快、测量精度高、线性度好、动态性能好、工作频带宽、可靠性高、过载能力强、测量范围大、体积小、重量轻、易于安装等诸多优点。但是,现有的霍尔电流传感器还存在一些不足,当其供电电源不稳或者环境温度变化时,霍尔电流传感器输出的电压会存在一定的误差,从而造成测量的电流不准。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种霍尔电流传感器误差校正方法,提高霍尔电流传感器的输出精度。

为实现以上目的,本发明采用的技术方案为:一种霍尔电流传感器误差校正方法,包括以下步骤:(a)采用高精度直流稳压电源为霍尔传感器供电,直流稳压电源的输出电压为霍尔传感器的额定电压v1;(b)将霍尔传感器放入恒温箱中,采集不同温度下霍尔传感器的测量值v0(t);(c)将测量值v0(t)减去霍尔传感器的零点偏移值v1/2得到新的偏移值offset1,以温度和偏移值offset1为行和列绘制校正表格;(d)测量时,采集当前温度t、实际工作电压v2以及霍尔传感器的实际测量值v,根据温度t从校正表格中查得偏移值offset1_t,校正后的输出值等于v+offset1_t+v2/2。

与现有技术相比,本发明存在以下技术效果:通过步骤a、b和c来获得校正表格,然后在实际测量时,通过采集工作温度t、结合校正表格就能获取到偏移值offset1_t,再通过对实际工作电压的采集,经过校正公式的计算,就能得到非常准确的输出值,减小环境温度和工作电压对霍尔电流传感器的输出值造成的影响,提高检测精度,校正后的结果非常的精确。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式,对本发明做进一步详细叙述。

一种霍尔电流传感器误差校正方法,包括以下步骤:(a)采用高精度直流稳压电源为霍尔传感器供电,这样可以避免电压波动影响温度标定,直流稳压电源的输出电压为霍尔传感器的额定电压v1;(b)将霍尔传感器放入恒温箱中,采集不同温度下霍尔传感器的测量值v0(t),这里采集的是很多对数据,每对数据包括温度以及该温度对应的测量值v0(t);(c)将测量值v0(t)减去霍尔传感器的零点偏移值v1/2得到新的偏移值offset1,同样地,offset1也是和温度一一对应的,以温度和偏移值offset1为行和列绘制校正表格,这个表格可以写到程序或电路中,从而实现自动查表校正功能;(d)测量时,采集当前温度t、实际工作电压v2以及霍尔传感器的实际测量值v,根据温度t从校正表格中查得偏移值offset1_t,当前采集到的霍尔电源电压为v2,则其偏移值offset2为v2/2,这样总的偏移值offset为offset1_t+offset2,校正后的输出值等于实际测量值v加上总的偏移值,即输出值等于v+offset1_t+v2/2。通过步骤a、b和c来获得校正表格,然后在实际测量时,通过采集工作温度t、结合校正表格就能获取到偏移值offset1_t,再通过对实际工作电压的采集,经过校正公式的计算,就能得到非常准确的输出值,减小环境温度和工作电压对霍尔电流传感器的输出值造成的影响,提高检测精度,校正后的结果非常的精确。

作为本发明的优选方案,所述的步骤b包括以下步骤:(b1)将霍尔传感器放入恒温箱中,设置恒温箱的温度为下限阈值t_min;(b2)待温度稳定后,记录当前温度时霍尔传感器的测量值v0(t);(b3)提高恒温箱的温度,每隔设定的温度δt时对当前温度进行判断,若当前温度未超过上限阈值t_max,返回步骤b2,若当前温度超过上限阈值t_max,执行步骤c。简单的说,步骤b1-b3就是在恒温箱中的温度分别为t_min、t_min+δt、t_min+2δt、…、t_max这些温度时,测量霍尔传感器的测量值v0(t)。理论上来说,采样点越多,校正的越准确,但同时,采样点多也会带来更多的采样数据和更慢的处理速度,所以一般选择合适的温度下限、温度上限、温度间隔即可。本实施例中优选地,所述的下限阈值t_min=-20℃,t_max=80℃,温度间隔δt=5℃。也即,在-20℃、-15℃、-10℃、…、75℃、80℃的时候分别测量霍尔传感器的测量值v0(t)。

本发明采用根据霍尔电源变化进行零点偏移在线校正,采用基于温度变化离线标定出霍尔偏移并制作温度与偏移的表格,在实际运行中进行查表在线校正。通过这两方面的校正使得计算出的电流具有更高的精度,有效解决了采样电流受电源变化和温度变化的影响。



技术特征:

技术总结
本发明特别涉及一种霍尔电流传感器误差校正方法,包括以下步骤:(A)采用高精度直流稳压电源为霍尔传感器供电;(B)将霍尔传感器放入恒温箱中,采集不同温度下霍尔传感器的测量值;(C)将测量值减去霍尔传感器的零点偏移值得到新的偏移值Offset1,以温度和偏移值Offset1为行和列绘制校正表格;(D)测量时,采集温度T、工作电压V2以及实际测量值V,根据校正表格校正后输出。通过对实际工作电压的采集,经过校正公式的计算,就能得到非常准确的输出值,减小环境温度和工作电压对霍尔电流传感器的输出值造成的影响,提高检测精度,校正后的结果非常的精确。

技术研发人员:王晓文;贾雷;宋波
受保护的技术使用者:成都雅骏汽车制造有限公司
技术研发日:2018.05.22
技术公布日:2018.09.25
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