一种基于霍尔传感器的电源检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]实用新型涉及一种基于霍尔传感器的电源检测系统，用于实时监控被测仪表的用电状况。
【背景技术】
[0002]在现有的电压、电流测量中，较多采用互感器和分流器等方式，我们知道电压互感器只适用于50Hz的工频测量，而分流器必须从回路中取得部分电流，无法与被测回路隔离。本设计中采用霍尔传感器进行测量，而霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，它综合了互感器和分流器和优点，同时又克服了的不足之处。采用霍尔电压传感器和电流传感器具有较好的测量精度，测量过程与被测的惯性仪表主供电回路完全隔离，并可实现对主供电回路进行电压，电流状态实时精确的检测功能。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的状况，本实用新型涉及一种基于霍尔传感器的电源检测系统，目的是被测供电回路进行非侵入的隔离测量，获得精确的电压、电流检测数据。
[0004]本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种基于霍尔传感器的电源检测系统，包括被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表n，还包括微控制器、基准电压源电路、电压转换芯片1、电压转换芯片I1、LED显示屏、电压和电流传感器1、电压和电流传感器I1、电压和电流传感器n，微控制器分别与基准电压源电路、电压转换芯片1、LED显示屏、电压电流传感器1、电压电流传感器I1、电压电流传感器η连接，电压转换芯片II与电压转换芯片I连接，被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表η对应于电压和电流传感器1、电压和电流传感器11、电压和电流传感器η连接。
[0005]本实用新型具有以下有益效果:
[0006]( I)本系统采用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器，实现了在测量系统中，实时监控被测仪表的用电状况。该监控系统具有多个通道，可以同时精确监控多个仪表的电压值和电流值。
[0007](2)系统采用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器，即利用霍尔效应进行测量，监控电路与被测仪表的主供电回路完全隔离，所以对被测仪表的工作状态不会带来任何影响。该系统方案可被广泛应用于需进行非侵入式高精度电压、电流监控的环境，具有应用推广价值。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的系统连接框图；
[0009]图2为本实用新型的系统检测流程图。
【具体实施方式】
[0010]如图1、2所示，一种基于霍尔传感器的电源检测系统，包括被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表n，还包括微控制器、基准电压源电路、电压转换芯片1、电压转换芯片I1、LED显示屏、电压和电流传感器1、电压和电流传感器I1、电压和电流传感器n，微控制器分别与基准电压源电路、电压转换芯片1、LED显示屏、电压电流传感器1、电压电流传感器I1、电压电流传感器η连接，电压转换芯片II与电压转换芯片I连接，被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表η对应于电压和电流传感器1、电压和电流传感器I1、电压和电流传感器η连接。
[0011]在对仪表进行测试的过程中，经常采用自动测试系统。自动测试系统主机控制测试平台的动作，接收被测仪表的测量数据，进行测试结果的解算。在测试过程中，除了需要考察被测仪表的输出精度外，还需要实时检测被测仪表的功耗情况，也就是实时检测处于工作状态中的仪表的电压、电流值，这就“基于霍尔传感器的电源检测系统”的作用。如果被测仪表的电压、电流值超过了预期范围，就要立即断电进行故障检验。
[0012]在被测仪表测试过程中，需要监控被测仪表的用电状态，为了不影响被测仪表的正常工作状态，在电压，电流实时测量方式上，采用了霍尔传感器，通过微控制器进行信号采样，进行非侵入式的隔离测量进行电源检测。该电源监控系统作为仪表测试系统中的子系统，可实现对多路供电状态同时监控，实时进行电压、电流状态采集，既可以在板载的LCD屏幕上进行信息显示，又可以根据测试系统主机的控制指令将电源状态数据发送至测试系统主机，在系统主控屏幕上进行数据显示。
[0013]在电源测量领域中常用的霍尔传感器包括霍尔电压传感器和霍尔电流传感器两大类。正好满足了同时监控电压和电流的功能需要。霍尔电压传感器和电流传感器具有较好的性能，测量过程与被测的惯性仪表主供电回路完全隔离，并可实现对主供电回路进行电压，电流状态实时、精确的检测功能。霍尔传感器综合了互感器和分流器和优点，同时又克服了采用互感器和分流器的不足之处。
[0014]由于该电源监控系统可实现对多路供电状态同时监控的功能，包含多个电压通道和多个电流采样通道，并且需要进行实时运算和显示电源状态，系统中微控制器选用Silicon Labs公司的C8051F020作为主控制器。
[0015]该监控系统供电与被测的仪表主供电相互隔离需要单独一路直流供电。为使系统具有较好的电压适应范围，系统的供电采用了宽电压输入的DC-DC模块XR25/12T05-15，可以接受9?36V的宽电压输入，具有较好的适应性，输出可以提供±15V电压，保证霍尔传感器正常工作。为了给C8051F020微控制器供电，由+15V处，采用两级LD0，分别是LM2575电压转换芯片I和ASl117-3.3电压转换芯片II提供3.3V电压提供给C8051F020使用。
[0016]系统中AD采样部分，基准电压的精度直接影响测量结果的精度。所以为了保证ADC的精度，C8051R)20系统中基准电压源电路采用了 AD公司的专用芯片REF193作为外部基准源提供3V的电压基准，从而保证了系统的测量精度。
【主权项】
1.一种基于霍尔传感器的电源检测系统，包括被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表n，还包括微控制器、基准电压源电路、电压转换芯片1、电压转换芯片I1、LED显示屏、电压和电流传感器1、电压和电流传感器I1、电压和电流传感器n，微控制器分别与基准电压源电路、电压转换芯片1、LED显示屏、电压电流传感器1、电压电流传感器I1、电压电流传感器η连接，电压转换芯片II与电压转换芯片I连接，被测仪表1、被测仪表I1、被测仪表η对应于电压和电流传感器1、电压和电流传感器11、电压和电流传感器η连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于霍尔传感器的电源检测系统，微控制器分别与基准电压源电路、电压转换芯片I、LED显示屏、电压电流传感器I、电压电流传感器II、电压电流传感器n连接，电压转换芯片II与电压转换芯片I连接，被测仪表I、被测仪表II、被测仪表n对应于电压和电流传感器I、电压和电流传感器II、电压和电流传感器n连接。有益效果是：采用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器，实现了在测量系统中，实时监控被测仪表的用电状况。利用霍尔效应进行测量，监控电路与被测仪表的主供电回路完全隔离，所以对被测仪表的工作状态不会带来任何影响。该系统方案可被广泛应用于需进行非侵入式高精度电压、电流监控的环境，具有应用推广价值。
【IPC分类】G01R15-20, G01R19-00
【公开号】CN204302353
【申请号】CN201420777225
【发明人】郝彬, 张柏霖
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月11日