一种汽车专用霍尔电流传感器及检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种汽车专用霍尔电流传感器及检测电路。


背景技术：

2.电流传感器是一种应用十分广泛的电子组件,它被广泛应用于各种变流技术、交流数控装置等以电流作为控制对象的自控领域中。对电流的非接触测量和监控方法很多,霍尔电流传感器因其优异的性价比被广泛应用而形成产业化；而全pcb安装式闭环型霍尔电流传感器一般用于100a以下电流的测量和监控。
3.现有技术中的电流传感器，一般均存在有体积较大、结构复杂的缺陷，并且其检测电路并不能够同时适用于直流、交流以及脉冲电流的检测，存在适用范围小、功耗高的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种汽车专用霍尔电流传感器及检测电路，能够实现直流、交流以及脉冲电流的检测，具有结构小巧，功耗小的特点。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种汽车专用霍尔电流传感器检测电路，其改进之处在于，包括霍尔驱动电路、放大电路以及电源稳压电路；
6.所述的霍尔驱动电路具有信号输入端和信号输出端，且信号输入端连接在霍尔元件上，该霍尔驱动电路用于采集初始电流信号并生成初始电压信号；
7.所述的放大电路与霍尔驱动电路电性连接，用于将初始电压信号放大至所需的电压幅值；
8.所述的电源稳压电路分别与霍尔驱动电路和放大电路电性连接，用于提供霍尔驱动电路和放大电路工作时所需的电压。
9.在上述的结构中，所述的初始电流信号为直流信号、交流信号或者脉冲信号。
10.在上述的结构中，所述的电源稳压电路包括稳压二极管d2、pnp型三极管q1以及可调电阻gin；
11.所述的可调电阻gin设置于pnp型三极管q1的发射极与供电端v 之间，且供电端v 与可调电阻gin的调节引脚相连接；pnp型三极管q1集电极连接至霍尔元件的第一引脚，pnp 型三极管q1的基极与稳压二极管d2的正极相连接，且稳压二极管d2的连接至供电端v ；
12.所述pnp型三极管q1的基极与接地端之间设置有电阻r3，pnp型三极管q1的基极与供电端之间设置有相串联的电阻r1和电阻r2。
13.在上述的结构中，所述的稳压二极管d2具有三个引脚，稳压二极管d2的正极和负极分别为第三引脚和第二引脚，稳压二极管d2的第三引脚与供电端v 之间设置有电容c3，且稳压二极管d2的第三引脚连接至电阻r1与r2之间。
14.在上述的结构中，所述放大电路包括运算放大器u1a和可调电阻dfs；
15.所述运算放大器u1a的同向输入端与霍尔元件的第四引脚相连接，运算放大器u1a的反向输入端与霍尔元件的第二引脚相连接，运算放大器u1a的反向输入端还连接至可调电阻dfs 的调节引脚上，可调电阻dfs的一端接地，另一端连接至霍尔元件的第一引脚上；
16.在上述的结构中，所述霍尔元件的第四引脚与接地端之间设置有电容c4，霍尔元件的第二引脚与接地端之间设置有电容c5，霍尔元件的第三引脚与接地端相连接；
17.所述运算放大器u1a的同向输入端与霍尔元件的第四引脚之间设置有电阻r9，运算放大器u1a的反向输入端与霍尔元件的第二引脚设置有电阻r7。
18.在上述的结构中，所述运算放大器u1a的反向输入端与输出端之间设置有相并联的电阻 r14和电容c6，所述放大电路还包括标准信号输出端out，运算放大器u1a的输出端与标准信号输出端out之间设置有相串联的电阻r15和电阻r16，电阻r15和电阻r16的公共端与接地端之间设置有电容c7。
19.在上述的结构中，所述的霍尔驱动电路包括稳压二极管d3和运算放大器u1b；
20.所述稳压二极管d3的负极端和运算放大器u1b和同向输入端均连接至供电端v ，运算放大器u1b的反向输入端和运算放大器u1b的输出端相连接，且运算放大器u1b的输出端与运算放大器u1a同向输入端之间设置有向并联的电容c10和电阻r10；
21.所述稳压二极管d3的正极端接地，稳压二极管d3具有三个引脚，稳压二极管d3的正极和负极分别为第三引脚和第二引脚，稳压二极管d3的第一引脚与接地端之间设置有电阻r10，且稳压二极管d3的第一引脚与稳压二极管d3的负极端之间设置有电阻r12。
22.本实用新型还揭示了一种汽车专用霍尔电流传感器，其改进之处在于，包括第一外壳、第二外壳、环形磁芯以及pcb板；
23.所述第一外壳上设置有呈圆环状的凹槽，所述的环形磁芯和pcb板均安装于凹槽内，霍尔元件位于环形磁芯的缺口中，所述的第二外壳盖在凹槽的开口处，将环形磁芯和pcb板密封于凹槽中；
24.所述的pcb板上集成有如上所述的汽车专用霍尔电流传感器检测电路。
25.进一步的，所述汽车专用霍尔电流传感器还包括引线，引线端口选用jst的 04t-jwpf-vsle-s胶壳，该引线的一端连接至pcb板上。
26.本实用新型的有益效果是：本实用新型的汽车专用霍尔电流传感器检测电路，可检测直流、交流和脉冲电流，具有外壳体积小巧、功耗小的特点。
附图说明
27.图1为本实用新型的一种汽车专用霍尔电流传感器检测电路的原理框图。
28.图2为本实用新型的一种汽车专用霍尔电流传感器检测电路的电路原理图。
29.图3为本实用新型的一种汽车专用霍尔电流传感器立体结构示意图。
30.图4为本实用新型的一种汽车专用霍尔电流传感器分解示意图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.参照图1、图2所示，本实用新型揭示了一种汽车专用霍尔电流传感器检测电路，包括霍尔驱动电路10、放大电路20以及电源稳压电路30；所述的霍尔驱动电路10具有信号输入端和信号输出端，且信号输入端连接在霍尔元件40上，该霍尔驱动电路10用于采集初始电流信号并生成初始电压信号；所述的初始电流信号为直流信号、交流信号或者脉冲信号。所述的放大电路20与霍尔驱动电路10电性连接，用于将初始电压信号放大至所需的电压幅值；所述的电源稳压电路30分别与霍尔驱动电路10和放大电路20电性连接，用于提供霍尔驱动电路10和放大电路20工作时所需的电压。
33.结合图2所示，对于所述的电源稳压电路30，本实用新型提供了一具体实施例，所述的电源稳压电路30包括稳压二极管d2、pnp型三极管q1以及可调电阻gin；所述的可调电阻 gin设置于pnp型三极管q1的发射极与供电端v 之间，且供电端v 与可调电阻gin的调节引脚相连接；pnp型三极管q1集电极连接至霍尔元件40的第一引脚，pnp型三极管q1的基极与稳压二极管d2的正极相连接，且稳压二极管d2的连接至供电端v ；所述pnp型三极管 q1的基极与接地端之间设置有电阻r3，pnp型三极管q1的基极与供电端之间设置有相串联的电阻r1和电阻r2。并且，所述的稳压二极管d2具有三个引脚，稳压二极管d2的正极和负极分别为第三引脚和第二引脚，稳压二极管d2的第三引脚与供电端v 之间设置有电容c3，且稳压二极管d2的第三引脚连接至电阻r1与r2之间。
34.继续参照图2所示，对于所述的放大电路20，本实用新型提供了一具体实施例，所述放大电路20包括运算放大器u1a和可调电阻dfs；所述运算放大器u1a的同向输入端与霍尔元件40的第四引脚相连接，运算放大器u1a的反向输入端与霍尔元件40的第二引脚相连接，运算放大器u1a的反向输入端还连接至可调电阻dfs的调节引脚上，可调电阻dfs的一端接地，另一端连接至霍尔元件40的第一引脚上；并且，所述霍尔元件40的第四引脚与接地端之间设置有电容c4，霍尔元件40的第二引脚与接地端之间设置有电容c5，霍尔元件40的第三引脚与接地端相连接；所述运算放大器u1a的同向输入端与霍尔元件40的第四引脚之间设置有电阻r9，运算放大器u1a的反向输入端与霍尔元件40的第二引脚设置有电阻r7。
35.更进一步的，所述运算放大器u1a的反向输入端与输出端之间设置有相并联的电阻r14 和电容c6，所述放大电路20还包括标准信号输出端out，运算放大器u1a的输出端与标准信号输出端out之间设置有相串联的电阻r15和电阻r16，电阻r15和电阻r16的公共端与接地端之间设置有电容c7。
36.在上述的实施例中，对于所述的霍尔驱动电路10，本实用新型提供了一具体实施例，霍尔驱动电路10包括稳压二极管d3和运算放大器u1b；所述稳压二极管d3的负极端和运算放大器u1b和同向输入端均连接至供电端v ，运算放大器u1b的反向输入端和运算放大器u1b 的输出端相连接，且运算放大器u1b的输出端与运算放大器u1a同向输入端之间设置有向并联的电容c10和电阻r10；所述稳压二极管d3的正极端接地，稳压二极管d3具有三个引脚，稳压二极管d3的正极和负极分别为第三引脚和第二引脚，稳压二极管d3的第一引脚与接地端之间设置有电阻r10，且稳压二极管d3的第一引脚与稳压二极管d3的负极端之间设置有电阻r12。
37.通过上述的结构，传感器检测电路利用电磁感应及霍尔效应原理，原边电流(ip)通过一根导线时，在导线四周将会产生一个磁场，这个磁场的大小与流过导线的电流成正比，霍尔效应芯片通过磁芯聚集感应到信号经运放处理放大后直接输出，霍尔器件输出的
信号准确的反映了原边电流的输出情况。因此，本实用新型的汽车专用霍尔电流传感器检测电路，可检测直流、交流和脉冲电流，具有高精度，高线性度，功耗小等特点。
38.另外，本实用新型还提供了一种汽车专用霍尔电流传感器，包括第一外壳101、第二外壳102、环形磁芯103以及pcb板104；所述第一外壳101上设置有呈圆环状的凹槽，所述的环形磁芯103和pcb板104均安装于凹槽内，霍尔元件40位于环形磁芯103的缺口中，所述的第二外壳102盖在凹槽的开口处，将环形磁芯103和pcb板104密封于凹槽中；所述的pcb 板104上集成有如上述的汽车专用霍尔电流传感器检测电路。另外，所述汽车专用霍尔电流传感器还包括引线105，引线105端口选用jst的04t-jwpf-vsle-s胶壳，该引线的一端连接至pcb板上。本实用新型的汽车专用霍尔电流传感器，可开合的结构设计，外壳体积非常小巧，安装方便。
39.以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。