一种电流表电路补偿模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电流表电路补偿模块，包括芯片主板、输出补偿电路，感应模块、单片机处理模块、采样模块，所述感应模块包含一个圆形有一缺口的磁芯，所述磁芯表面环绕有线圈，所述线圈设有线圈接口一和线圈接口二，所述线圈接口一和所述线圈接口二分别连接到所述芯片主板，所述的采样模块包含一个温敏电阻和一个分压电阻，所述温敏电阻一端接地另一端接单片机处理模块，所述分压电阻一端连接电源，其另一端连接所述单片机处理模块。本实用新型专利技术外部通讯接口将外部通讯电路连接到单片机处理模块可读取温度值并写入补偿数据，单片机处理模块通过分析写入单片机处理模块的EEPROM中的各个温度下的数字信号补偿值。的各个温度下的数字信号补偿值。的各个温度下的数字信号补偿值。

【技术实现步骤摘要】
一种电流表电路补偿模块


[0001]本技术涉及电流表传感器制造
，具体涉及一种电流表电路补偿模块。

技术介绍

[0002]电流表在应用中随着环境温度的变化，其传感器的测量结果会受到不同程度的影响，这就对一些高精度、高稳定性的传感器的研发和应用造成困难，尤其传感器作为计量元器件使用于直流电能表时，要接受电能表
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40℃到85℃的工作温度要求，温度区间跨度较大，温度上升或下降导致传感器输出的变化会超出电能表计量精度的要求。另一方面传感器的零点输出也是影响传感器精度重要因素；
[0003]目前传感器校准方式多采用两只电位器粗调与细调的方式，该方式受限于电位器的精度，补偿精度不够，且不适合长时间的使用；另一种方式是在传感器元器件选型时，多选用温度系数较优的元器件，从源头方面降低温度对测试结果的影响，效果明显但是传感器成本随之大幅增加，不适合批量应用。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本技术提出一种电流表电路补偿模块，采用单片机控制补偿电路，能够在对零点输出进行补偿的同时，对不同温度下的输出进行校准。
[0005]本技术的技术方案为：一种电流表电路补偿模块，包括采样模块、芯片主板、输出补偿电路、感应模块和单片机处理模块，所述的感应模块包含一个圆形有一缺口的磁芯，所述磁芯表面环绕有线圈，所述线圈设有线圈接口一和线圈接口二，所述线圈接口一和所述线圈接口二分别连接到所述芯片主板，在所述缺口处放置一个方形且有两个输出口的磁传感器，所述磁传感器通过所述输出口与运算放大器的两端相连；所述的采样模块包含一个温敏电阻和一个分压电阻，所述温敏电阻一端接地另一端接单片机处理模块，所述分压电阻一端连接电源，其另一端连接所述单片机处理模块；所述的芯片主板通过信号线连接到所述单片机处理模块上,所述单片机处理模块上设有两个接口，所述接口分别连接电源和接地，所述单片机处理模块还包含串口和两个外部通讯接口；所述单片机处理模块通过两个所述外部通讯接口与一个外部设备相连接，所述的单片机处理模块通过信号线连有一个数字电位器，所述单片机处理模块与所述数字电位器的通讯协议为I2C协议，所述I2C协议内设有协议变量、和温度变量，所述的芯片主板设有温敏电阻，所述温敏电阻感受的温度与幅值通过一个UART通讯方式与所述单片机处理模块进行校准功能通讯；
[0006]所述的输出补偿电路包含运算放大器、电阻一、电阻二，所述运算放大器设有反向输入端、同向输入端和输出端口，所述反向输入端和所述同向输入端分别通过电阻一、电阻二依次与所述磁传感器的两个内部端口相连，所述输出端口连接所述芯片主板，与所述同向输入端连接的所述磁传感器的输出端通过所述芯片主板与单片机处理模块相连；
[0007]优选的，所述单片机处理模块采用MS83F0802B芯片，所述单片机处理模块设有
Eeprom芯片和RAM芯片；
[0008]优选的，所述的温敏电阻采用NTC3470K、分压电阻采用MCP4017；
[0009]本技术通过UART通讯方式与外部进行通讯，外部设备通过发生不同的指令对下位机进行操作。串口通讯设置：设置波特率9600bps，设置偶校验位，设置停止位1。
[0010]本技术的有益效果：
[0011]1)本技术通过所述的芯片主板为单片机处理模块提供工作频率及其他必要工作条件；
[0012]2)本技术所述外部通讯接口可连接电脑串口，使用电脑将不同温度下的补偿数值写入单片机处理模块的EEPROM中，达到断电保存，得电即工作的目的；
[0013]3)本技术所述的外部通讯接口将外部通讯电路连接到单片机处理模块可读取温度值并写入补偿数据；
[0014]4)本技术所述的单片机处理模块通过分析写入单片机处理模块的 EEPROM中的各个温度下的数字信号补偿值，对传感器进行温度补偿和零点补偿；
附图说明：
[0015]图1为本技术的主要结构示意图；
[0016]图2为单片机处理模块数据处理功能图；
[0017]图中，1、线圈；2、磁芯；3、磁传感器；4、电阻一；5、电阻二；6、运算放大器；7、温敏电阻；8、分压电阻；9、芯片主板；10、单片机处理模块；11、外部通讯接口二。12、线圈接口一；13、运算放大器的输出接口；14、线圈接口二；15、连接电源接口；16、外部通讯接口一。
具体实施方式：
[0018]如图1
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2所示，所涉及的硬件结构包括感应模块、单片机处理模块10、采样模块、芯片主板9、输出补偿电路。所述感应模块包含一个圆形有一缺口磁芯2，所述的磁芯2表面绕制线圈1，所述的线圈3设有线圈接口一12和线圈接口二 14，所束缚线圈接口一12和线圈接口二14连接到所述芯片主板9，线圈3两端引出后接到芯片主板作为电磁感应的反馈信号，在所述的缺口处放置一个方形且有两个输出口的磁传感器3，所述的磁传感器3通过所述的输出口与所述的运算放大器6相连。载流导线穿过磁芯2，会在磁芯2缺口处产生磁场，磁传感器3 将磁场信号转换为一对差分信号，并通过磁传感器的两个输出端引出，假设图1 中连接反向输入端口的磁传感器输出电压值V1、连接同向输入端口的输出电压值V2，分别通过降流电阻一4、电阻二5接到运算放大器6的输入端；在现实情况中，由于制作工艺和技术的原因，磁传感器3的差分输出不相等，并且不同产品之间相差较大，结合由于温度的变化，这就导致在没有磁场或者高低温运行的情况下，磁传感器3输出错误结果，这就需要对磁传感器3的输出进行定向补偿。
[0019]所述的采样模块包含一个温敏电阻7和一个分压电阻8，温敏电阻7的一端与连接电源接口15连接，所述的分压电阻8一端接地另一端接单片机处理模块 10，所述的温敏电阻7一端连接电源，其中的一端连接所述的单片机处理模块 10的引脚2；随着温度的变化，引脚2上的电压会与温敏电阻7变化的阻值一一对应，单片机处理模块10通过内部数模转化模块将温度值转换为数字信号，处理并保存到EEPROM中；此时通过外部通讯接口一和外部
通讯接口11向单片机处理模块引脚7、8脚输送数字信号，单片机处理模块在1脚上输出对应的电压 V3，调整使得V3+V2＝V1；所述的芯片主板9连接到单片机处理模块10的引脚 3和引脚4上，芯片主板为单片机处理模块提供工作频率及其他必要工作条件；单片机处理模块10上的VCC端连接电源GND端接地，并且单片机处理模块10 的引脚7和引脚8分别连接外部通讯接口一16和外部通讯接口二11，外部通讯电路接到单片机处理模块10后，可读取温度值并写入补偿数据，经单片机处理模块10分析后输送到其输出端；
[0020]所述的输出补偿电路由运算放大器6和电阻一4、电阻二5，所述的运算放大器6的反向输入端接电阻一4、同向输入端接电阻二5与磁传感器3的两个端口相连，输出端口13连接到芯片主板9，单片机处理模块10的引脚1接到磁传感器3两端输出的其中一端，这个端口与运算放大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流表电路补偿模块，其特征是：包括采样模块、芯片主板、输出补偿电路、感应模块、单片机处理模块，所述的感应模块包含一个圆形有一缺口的磁芯，所述磁芯表面环绕有线圈，所述线圈设有线圈接口一和线圈接口二，所述线圈接口一和所述线圈接口二分别连接到所述芯片主板，在所述缺口处放置一个方形且有两个输出口的磁传感器，所述磁传感器通过所述输出口与运算放大器的两端相连；所述的采样模块包含一个温敏电阻和一个分压电阻，所述温敏电阻一端接地另一端接单片机处理模块，所述分压电阻一端连接电源，其另一端连接所述单片机处理模块；所述的芯片主板通过信号线连接到所述单片机处理模块上,所述单片机处理模块上设有两个接口，所述接口分别连接电源和接地，所述单片机处理模块还包含串口和两个外部通讯接口；所述单片机处理模块通过两个所述外部通讯接口与一个外部设备相连接，所述的单片机处理模块通过信号线连有一个数字电位器，所述单片机处理模块与所述数字电位器的通讯协议为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王应栋，潘琳斌，章孟翼，王立军，
申请(专利权)人：宁波泰丰源电气有限公司，
类型：新型
国别省市：