一种电量传感器及其电路 |
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申请号 | CN202211444584.2 | 申请日 | 2022-11-18 | 公开(公告)号 | CN115792371A | 公开(公告)日 | 2023-03-14 |
申请人 | 零八一电子集团四川力源电子有限公司; | 发明人 | 徐松; 李成明; 张红萍; 赵伟; 冯雷; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种电量 传感器 电路 ,包括:霍尔元件电路;第一 信号 调制电路,与霍尔元件电路连接,以将霍尔元件电路的 输出信号 进行放大调制; 电流 放大电路,与电流放大电路连接,以将第一信号调制电路的输出电流进行放大处理;其中,第一信号调制电路包括 电阻 R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C5、 二极管 D5、运放芯片U5和 三极管 Q4;电流放大电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D6和三极管Q5。通过上述方式处理后的信号可以稳定输出,可以提高输出信号的可靠性以及检测 精度 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种电量传感器电路,其特征在于,包括: |
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说明书全文 | 一种电量传感器及其电路技术领域[0001] 本发明涉及电量传感器技术领域,具体涉及一种电量传感器及其电路。 背景技术[0003] 在霍尔式电量传感器的电路中,通常是将霍尔元件的输出信号,直接通过三极管或运算放大器进行放大调制后输出,该输出通过作为检测信号或控制信号;而直接通过三 极管或运算放大器进行放大的信号放大方式,不能很好地将霍尔元件的输出信号进行放大 调制,容易影响最终输出信号的可靠性和检测精度。 发明内容[0004] 本发明提供了一种电量传感器及其电路,以稳定输出信号,保证最终输出信号的可靠性和检测精度。 [0005] 本说明书实施例的一方面公开了一种电量传感器电路,包括:霍尔元件电路;第一信号调制电路,与所述霍尔元件电路连接,以将所述霍尔元件电路的输出信号进行放大调 制;电流放大电路,与所述电流放大电路连接,以将所述第一信号调制电路的输出电流进行 放大处理;其中,所述第一信号调制电路包括电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻 R19、电阻R20、电阻R21、电容C5、二极管D5、运放芯片U5和三极管Q4;所述电流放大电路包括 电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D6和三极管Q5;所述 电阻R15的一端、电阻R16的一端和电容C5的一端相连接后与所述霍尔元件电路的输出端连 接,所述电阻R15的另一端接地,所述电容C5的另一端接地,所述电阻R16的另一端与所述电 阻R20的一端和运放芯片U5的同相端连接,所述运放芯片U5的反相端与所述电阻R17的一端 和电阻R18的一端连接,所述电阻R17的另一端接地,所述运放芯片U5的正极和负极分别外 接电压端VCC+和电压端VCC‑,所述运放芯片U5的输出端与所述二极管D5的负极和三极管Q4 的基极连接,所述二极管D5的正极接地,所述三极管Q4的集电极外接电压端VCC,所述三极 管Q4的发射极与所述电阻R18的另一端和电阻R21的一端连接;所述电阻R20的另一端和电 阻R21的另一端与所述电容C6的一端连接,所述电容C6的另一端与所述电阻R23的一端、二 极管D6的正极和三极管Q5的基极连接,所述二极管D6的负极与接地的所述电阻R22连接,所 述电阻R23的另一端与所述电阻R24的一端和接地的所述电容C7连接后外接电压端VCC,所 述三极管Q5的发射极与所述电阻R25的一端和电容C8的一端连接,所述电阻R25的另一端与 电容C8的另一端连接后接地,所述三极管Q5的集电极与所述电阻R24的另一端连接后共同 作为输出端VOUT1。 [0006] 本说明书公开的一个实施例中,所述霍尔元件电路包括电阻R1、电阻R2、热敏电阻R3、热敏电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、二极管D3和霍尔芯片U1;所述电阻R1的一端 和电阻R2的一端分别外接电源端P1,所述电阻R1的另一端与所述二极管D1的负极和二极管 D2的正极连接,所述电阻R2的另一端与所述二极管D1的正极和二极管D3的负极连接,所述 二极管D2的负极通过所述压敏电阻R3与所述霍尔芯片U1的正极输入端连接,所述二极管D3 的正极通过所述压敏电阻R4与所述霍尔芯片U1的负极输入端连接,所述霍尔芯片U1的输出 端通过所述电阻R5与所述电阻R15的一端连接。 [0007] 本说明书公开的一个实施例中,所述第一信号调制电路还包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1和运放芯片U2,所述电阻R6的一端、电容C1的正极和运放芯片U2的反相端连接 后与所述电阻R5连接,电容C1的负极接地,所述电阻R6的另一端和运放芯片U2的正极端外 接电压端VCC,所述运放芯片U2的负极端接地,所述运放芯片U2的同相端与所述电阻R7的一 端和电阻R8的一端连接,所述电阻R7的另一端外接电压端VCC,所述电阻R8的另一端接地, 所述运放芯片U2的输出端与所述电阻R15的一端连接。 [0008] 本说明书公开的一个实施例中,所述第一信号调制电路还包括电容C2、电容C3、电阻R9、电阻R10、二极管D4、运放芯片U3、运放芯片U4和三极管Q1;所述运放芯片U3的同相端 与所述电阻R10的一端和运放芯片U2的同相端连接,所述运放芯片U3的反相端与所述电阻 R9的一端、二极管D4的负极和电容C2的正极连接,所述电容C2的负极接地,所述二极管D4的 正极与所述电阻R9的另一端、电阻R10的另一端、运放芯片U3的输出端和运放芯片U4的同相 端连接,所述运放芯片U4的反相端和输出端与所述电容C3的负极连接,所述三极管Q1的基 极与所述运放芯片U2的输出端连接,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的集电极 与所述电容C3的正极连接后与所述电阻R15的一端连接。 [0009] 本说明书公开的一个实施例中,所述第一信号调制电路还包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C4和三极管Q3,所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q2的基极连 接,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极与所述电阻R12的一端连接,所述 电阻R12的另一端与所述电阻R11的一端和三极管Q3的基极连接,所述电阻R11的另一端和 所述三极管Q3的发射极外接电压端VCC,所述三极管Q3的集电极与所述电容C4的正极、电阻 R13的一端和电阻R14的一端连接,所述电容C4的负极和所述电阻R13的另一端接地,所述电 阻R14的另一端与所述电阻R15的一端连接。 [0010] 本说明书公开的一个实施例中,所述输出端OUT1连接有第二信号调制电路,所述第二信号调制电路包括电容C9、二极管D7、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30和 运放芯片U6;所述电容C9的正极与所述输出端OUT1连接,所述电容C9的负极与所述电阻R26 的一端和运放芯片的反相端连接,所述运放芯片U6的同相端与所述电阻R29的一端和电阻 R28的一端连接,所述电阻R28的另一端与所述电阻R27的一端和二极管D7的正极连接,所述 电阻R27的另一端外接电压端VCC,所述电阻R26的另一端、电阻R29的另一端和二极管D7的 负极连接后接地,所述运放芯片U6的正极端外接电压端VCC,所述运放芯片U6的负极端接 地,所述运放芯片U6的输出端与所述电阻R30的一端连接后共同作为最终输出端,所述电阻 R30的另一端外接电压端VCC。 [0011] 本说明书实施例的另一方面公开了一种电量传感器,包括:外壳;第一电路板,设于所述外壳的内侧面上;第一聚磁环,设于所述外壳内部;铜板,设于所述外壳内部,且位于 所述第一聚磁环的上方;第二电路板,设于所述铜板的上端面;第二聚磁环,连接在所述第 二电路板上;连接线,一端连接在所述第一电路板上,另一端穿过所述第一聚磁环并贯穿所 述外壳延伸在外;上述中任一项所述的电量传感器电路,一部分设于所述第一电路板上,另 一部分设于所述第二电路板上;其中,所述第一电路板通过连接器与所述第二电路板连接, 所述第一聚磁环与所述第二聚磁环垂直设置。 [0012] 本说明书公开的一个实施例中,所述连接线包括接线轴和导体线,所述接线轴通过衬套穿设在所述外壳的一侧,所述导体线一端与所述接线轴位于所述外壳内部的部分固 定连接,另一端穿过所述第一聚磁环并贯穿所述外壳延伸在外。 [0013] 本说明书实施例至少可以实现以下有益效果:本发明的电量传感器电路,通过霍尔元件电路进行测量(检测),霍尔元件电路的 输出信号通过电阻R15、电容C5和电阻R16输入至运放芯片U5的同相端,由运放芯片U5进行 运算放大,运算放大后的信号通过电阻R19输入至三极管Q4的基极,由三极管Q4进行信号放 大,信号放大后的信号一路通过电阻R21、电阻R20反馈至运放芯片U5的同相端,另一路通过 电阻R21、电容C6输入至三极管Q5,由三极管Q5再次进行信号放大,最终信号从输出端VOUT1 输出,即本实施例中,输出端VOUT1为最终输出端。通过上述方式处理后的信号可以稳定输 出,可以提高输出信号的可靠性以及检测精度。 附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 [0015] 图1为本发明一些实施例中所涉及的电量传感器电路的示意图。 [0016] 图2为本发明一些实施例中所涉及的第二信号调制电路的示意图。 [0017] 图3为本发明一些实施例中所涉及的电量传感器的结构示意图。 [0018] 图4为图3中A‑A处的剖视示意图。 [0019] 附图标记:1、外壳;11、上盖板;12、绝缘板;13、铜板;14、衬套;15、导热绝缘矽胶片;16、屏蔽 线; 2、第一电路板;3、第二电路板;4、第一聚磁环;5、第二聚磁环; 61、接线轴;62、导体线。 具体实施方式[0020] 在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。 因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。 [0021] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员 惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发 明的限制。 [0022] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含 地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非 另有明确具体的限定。 [0023] 此外,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而 言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0024] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。 [0025] 如图1所示,本说明书实施例的一方面公开了一种电量传感器电路,包括:霍尔元件电路;第一信号调制电路,与霍尔元件电路连接,以将霍尔元件电路的输出信号进行放大 调制;电流放大电路,与电流放大电路连接,以将第一信号调制电路的输出电流进行放大处 理;其中,第一信号调制电路包括电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、 电阻R21、电容C5、二极管D5、运放芯片U5和三极管Q4;电流放大电路包括电阻R22、电阻R23、 电阻R24、电阻R25、电容C6、电容C7、电容C8、二极管D6和三极管Q5;电阻R15的一端、电阻R16 的一端和电容C5的一端相连接后与霍尔元件电路的输出端连接,电阻R15的另一端接地,电 容C5的另一端接地,电阻R16的另一端与电阻R20的一端和运放芯片U5的同相端连接,运放 芯片U5的反相端与电阻R17的一端和电阻R18的一端连接,电阻R17的另一端接地,运放芯片 U5的正极和负极分别外接电压端VCC+和电压端VCC‑,运放芯片U5的输出端与二极管D5的负 极和三极管Q4的基极连接,二极管D5的正极接地,三极管Q4的集电极外接电压端VCC,三极 管Q4的发射极与电阻R18的另一端和电阻R21的一端连接;电阻R20的另一端和电阻R21的另 一端与电容C6的一端连接,电容C6的另一端与电阻R23的一端、二极管D6的正极和三极管Q5 的基极连接,二极管D6的负极与接地的电阻R22连接,电阻R23的另一端与电阻R24的一端和 接地的电容C7连接后外接电压端VCC,三极管Q5的发射极与电阻R25的一端和电容C8的一端 连接,电阻R25的另一端与电容C8的另一端连接后接地,三极管Q5的集电极与电阻R24的另 一端连接后共同作为输出端VOUT1。 [0026] 在本实施例中,通过霍尔元件电路进行测量(检测),霍尔元件电路的输出信号通过电阻R15、电容C5和电阻R16输入至运放芯片U5的同相端,由运放芯片U5进行运算放大,运 算放大后的信号通过电阻R19输入至三极管Q4的基极,由三极管Q4进行信号放大,信号放大 后的信号一路通过电阻R21、电阻R20反馈至运放芯片U5的同相端,另一路通过电阻R21、电 容C6输入至三极管Q5,由三极管Q5再次进行信号放大,最终信号从输出端VOUT1输出,即本 实施例中,输出端VOUT1为最终输出端。通过上述方式处理后的信号可以稳定输出,可以提 高输出信号的可靠性以及检测精度。 [0027] 在一些实施例中,霍尔元件电路包括电阻R1、电阻R2、热敏电阻R3、热敏电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、二极管D3和霍尔芯片U1;电阻R1的一端和电阻R2的一端分别外 接电源端P1,电阻R1的另一端与二极管D1的负极和二极管D2的正极连接,电阻R2的另一端 与二极管D1的正极和二极管D3的负极连接,二极管D2的负极通过压敏电阻R3与霍尔芯片U1 的正极输入端连接,二极管D3的正极通过压敏电阻R4与霍尔芯片U1的负极输入端连接,霍 尔芯片U1的输出端通过电阻R5与电阻R15的一端连接。 [0028] 在本实施例中,利用温度补偿电路弥补在环境温度下的内阻变化导致的静态工作点变化,在高低温环境下会发生静态工作点偏移,利用二极管D2、二极管D3、热敏电阻R3和 热敏电阻R4组成的温度补偿电路可有效补偿在高低温状态下发生的内阻变化,保持霍尔的 工作电流稳定,尽可能让霍尔处于理想工作状态,降低环境因素干扰。而且进行对称补偿, 保证了正反向的工作稳定。 [0029] 利用稳压电路保证霍尔的温度曲线线性度。锑化铟霍尔在恒压状态和恒流状态下具有不同的动态曲线,通过二极管D1进行稳压,使霍尔尽可能处于比较理想的恒压工作状 态,维持自身的线性度。 [0030] 在一些实施例中,第一信号调制电路还包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1和运放芯片U2,电阻R6的一端、电容C1的正极和运放芯片U2的反相端连接后与电阻R5连接,电容 C1的负极接地,电阻R6的另一端和运放芯片U2的正极端外接电压端VCC,运放芯片U2的负极 端接地,运放芯片U2的同相端与电阻R7的一端和电阻R8的一端连接,电阻R7的另一端外接 电压端VCC,电阻R8的另一端接地,运放芯片U2的输出端与电阻R15的一端连接。 [0031] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在电阻R5和电阻R15之间,即该实施例中,电阻R5不与电阻R15的一端连接;霍尔元件电路的输出信号由电阻R5输入至运放 芯片U2进行运算放大后,再由运放芯片U5、三极管Q4、三极管Q5依次进行处理,最终信号从 输出端VOUT1输出。 [0032] 在一些实施例中,第一信号调制电路还包括电容C2、电容C3、电阻R9、电阻R10、二极管D4、运放芯片U3、运放芯片U4和三极管Q1;运放芯片U3的同相端与电阻R10的一端和运 放芯片U2的同相端连接,运放芯片U3的反相端与电阻R9的一端、二极管D4的负极和电容C2 的正极连接,电容C2的负极接地,二极管D4的正极与电阻R9的另一端、电阻R10的另一端、运 放芯片U3的输出端和运放芯片U4的同相端连接,运放芯片U4的反相端和输出端与电容C3的 负极连接,三极管Q1的基极与运放芯片U2的输出端连接,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1 的集电极与电容C3的正极连接后与电阻R15的一端连接。 [0033] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在运放芯片U2和电阻R15之间,即该实施例中,运放芯片U2的输出端不与电阻R15的一端连接;霍尔元件电路的输出信号由 电阻R5输入至运放芯片U2进行运算放大后,由三极管Q1进行信号放大,再由运放芯片U5、三 极管Q4、三极管Q5依次进行处理,最终信号从输出端VOUT1输出。 [0034] 在一些实施例中,第一信号调制电路还包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C4和三极管Q3,三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的发射极接地,三 极管Q2的集电极与电阻R12的一端连接,电阻R12的另一端与电阻R11的一端和三极管Q3的 基极连接,电阻R11的另一端和三极管Q3的发射极外接电压端VCC,三极管Q3的集电极与电 容C4的正极、电阻R13的一端和电阻R14的一端连接,电容C4的负极和电阻R13的另一端接 地,电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接。 [0035] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在三极管Q1和电阻R15之间,即该实施例中,三极管Q1的集电极与电容C3的正极连接后不与电阻R15的一端连接;霍尔元件 电路的输出信号由电阻R5输入至运放芯片U2进行运算放大后,由三极管Q1、三极管Q2、三极 管Q3进行信号放大,再由运放芯片U5、三极管Q4、三极管Q5依次进行处理,最终信号从输出 端VOUT1输出。 [0036] 在一些实施例中,输出端OUT1连接有第二信号调制电路,第二信号调制电路包括电容C9、二极管D7、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30和运放芯片U6;电容C9的 正极与输出端OUT1连接,电容C9的负极与电阻R26的一端和运放芯片的反相端连接,运放芯 片U6的同相端与电阻R29的一端和电阻R28的一端连接,电阻R28的另一端与电阻R27的一端 和二极管D7的正极连接,电阻R27的另一端外接电压端VCC,电阻R26的另一端、电阻R29的另 一端和二极管D7的负极连接后接地,运放芯片U6的正极端外接电压端VCC,运放芯片U6的负 极端接地,运放芯片U6的输出端与电阻R30的一端连接后共同作为最终输出端,电阻R30的 另一端外接电压端VCC。 [0037] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在输出端OUT1之后,即该实施例中,输出端OUT1不是最终输出端;霍尔元件电路的输出信号由电阻R5输入至运放芯片U2 进行运算放大后,由三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3进行信号放大,再由运放芯片U5、三极管 Q4、三极管Q5依次进行处理,信号从输出端VOUT1通过电容C9输入至运放芯片U6,由运放芯 片U6进行运算放大后输出,即运放芯片U6的输出端为最终输出端。 [0038] 在一些实施例中,第二信号调制电路还包括三极管Q6、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15和运放芯片U7;三极 管Q6的基极与运放芯片U6的输出端连接,三极管Q6的发射极接地,三极管Q6的集电极与电 阻R31的一端连接,电阻R31的另一端与电容C11的一端和电容C10的一端连接,电容C10的另 一端与电阻R32的一端、电容C13的一端和运放芯片U7的输出端连接,电阻R32的另一端与电 容C12的一端和运放芯片U7的反相端连接,电容C12的另一端与电容C11的另一端和电阻R31 的一端连接,运放芯片U7的同相端与电阻R33的一端、电阻R34的一端和电容C14的正极连 接,电阻R33的另一端、电阻R31的另一端和电容C14的负极连接后接地,电容C15的正极与电 阻R34的另一端连接后外接电压端VCC,电容C15的负极接地,电容C13的另一端作为最终输 出端。 [0039] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在运放芯片U6的输出端之后,即该实施例中,运放芯片U6的输出端不是最终输出端;霍尔元件电路的输出信号由电阻R5 输入至运放芯片U2进行运算放大后,由三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3进行信号放大,再由 运放芯片U5、三极管Q4、三极管Q5依次进行处理,信号从输出端VOUT1通过电容C9输入至运 放芯片U6,由运放芯片U6进行运算放大后输出至三极管Q6,由三极管Q6进行信号放大,再由 运放芯片U7进行运算放大后,通过电容C13输出,即电容C13的另一端为最终输出端。 [0040] 在一些实施例中,第二信号调制电路还包括二极管D8、变阻器R35、电阻R36、电容C16、电容C17和运放芯片U8;二极管D8的正极外接电压端VCC,二极管D8的负极与运放芯片 U8的正极端连接,变阻器R35的第一定端与电容C13的另一端连接,变阻器R35的动端与运放 芯片U8的同相端连接,运放芯片U8的旁路端与电容C16的正极连接,运放芯片U8的反相端和 负极端、变阻器R35的第二定端、电容C16的负极和电容C17的一端连接后接地,电容C17的另 一端与电阻R36的一端连接,运放芯片U8的输出端与电阻R36的另一端连接后共同作为最终 输出端。 [0041] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在电容C13的另一端之后,即该实施例中,电容C13的另一端不是最终输出端;霍尔元件电路的输出信号由电阻R5输入至运 放芯片U2进行运算放大后,由三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3进行信号放大,再由运放芯片 U5、三极管Q4、三极管Q5依次进行处理,信号从输出端VOUT1通过电容C9输入至运放芯片U6, 由运放芯片U6进行运算放大后输出至三极管Q6,由三极管Q6进行信号放大,再由运放芯片 U7进行运算放大后,通过电容C13、变阻器R35输出至运放芯片U8,由运放芯片U8进行运算放 大后输出,即运放芯片U8的输出端为最终输出端。 [0042] 在一些实施例中,第二信号调制电路还包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、三极管Q7和运 放芯片U9;电阻R37的一端与运放芯片U8的输出端和电容C18的正极连接,电容C18的负极与 电阻R38的一端和三极管Q7的基极连接,电阻R38的另一端与电阻R39的一端、电容C19的正 极和三极管Q7的集电极连接,电阻R39的另一端与电阻R43的一端连接后外接电压端VCC,电 容C19的负极与电阻R40的一端连接,电阻R40的另一端与电阻R43的另一端、电阻R41的一端 和运放芯片U9的同相端连接,电阻R37的另一端、三极管Q7的发射极、电阻R41的另一端和电 容C20的负极连接后接地,电容C20的正极与电阻R42的一端连接,电阻R42的另一端与电容 C21的一端、电阻R44的一端和运放芯片U9的反相端连接,运放芯片U9的正极端外接电压端 VCC,运放芯片U9的负极端接地,运放芯片U9的输出端与电容C21的另一端和电阻R44的另一 端连接后共同作为输出端VOUT2。 [0043] 基于上述实施例,在本实施例中新增的器件是连接在运放芯片U8的输出端之后,即该实施例中,运放芯片U8的输出端不是最终输出端;霍尔元件电路的输出信号由电阻R5 输入至运放芯片U2进行运算放大后,由三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3进行信号放大,再由 运放芯片U5、三极管Q4、三极管Q5依次进行处理,信号从输出端VOUT1通过电容C9输入至运 放芯片U6,由运放芯片U6进行运算放大后输出至三极管Q6,由三极管Q6进行信号放大,再由 运放芯片U7进行运算放大后,通过电容C13、变阻器R35输出至运放芯片U8,由运放芯片U8进 行运算放大后,通过电容C18输入至三极管Q7,由三极管Q7进行信号放大,再由运放芯片U9 进行运算放大后,由输出端VOUT2;其中,电容C21和电阻R44构成反馈回路。即输出端VOUT2 为最终输出端。 [0044] 综上,基于不同的实施场景,可以应用上述中的不同实施例,根据实际情况设置不同的器件参数,达到不同的信号调制效果,从而达到所需的可靠性和检测精度。 [0045] 本说明书实施例的另一方面公开了一种电量传感器,包括:外壳1;第一电路板2,设于外壳1的内侧面上;第一聚磁环4,设于外壳1内部;铜板13,设于外壳1内部,且位于第一 聚磁环4的上方;第二电路板3,设于铜板13的上端面;第二聚磁环5,连接在第二电路板3上; 连接线,一端连接在第一电路板2上,另一端穿过第一聚磁环4并贯穿外壳1延伸在外;上述 中任一项的电量传感器电路,一部分设于第一电路板2上,另一部分设于第二电路板3上;其 中,第一电路板2通过连接器与第二电路板3连接,第一聚磁环4与第二聚磁环5垂直设置。 [0046] 在一些实施例中,连接线包括接线轴61和导体线62,接线轴61通过衬套14穿设在外壳1的一侧,导体线62一端与接线轴61位于外壳1内部的部分固定连接,另一端穿过第一 聚磁环4并贯穿外壳1延伸在外。 [0047] 综上,可以理解的是,第一聚磁环4、第二聚磁环5、屏蔽线16、导体线62、第一电路板2和第二电路板3上的电量传感器电路之间的连接方式为现有成熟方案,在不在强调说 明,而该电量传感器的重点在于:第一聚磁环4与第二聚磁环5在空间上垂直设置;通过铜板 13将外壳1分割成两个部分,该两个部分分别安装第一聚磁环4和第二聚磁环5,并通过第一 电路板2和第二电路板3上相应的电量传感器电路,实现电流测量和电压测量,即电流测量 部分和电压测量部分采用铜板13分离开,用导磁材料包围各独立传感器感应磁场八分之五 的磁路,该种程度的磁场半包围结构,可有效保障被测量磁路的完整性和测量磁场的稳定 性,也可屏蔽两独立部分测量磁场和外界电磁干扰的相互影响,保证测量精度;聚磁环内圆 增加金属屏蔽,金属屏蔽封闭聚磁环感应面积八分之五的情况下,既能保证聚磁环准确感 应原边电信号磁场,也能有效杜绝外部电磁干扰及内部电压电流磁场的相互干扰,达到稳 定准确纯净的测量。 [0048] 装配过程中:1、导体线62为镀银铜导体线,导体线62按Q/RC.J05.007‑2009典型工艺加工成型, 线长250mm,要求剥头4mm,去除部分芯线,剩余芯线搅合,外径略小于4mm,搅合搪锡处理。 [0050] 3、将第二电路板3的排针(连接器)焊接至第一电路板2的对应位置,要求板距为3mm。 [0051] 4、第二聚磁环5焊接在第二电路板3对应位置,按RC3.910.313S进行电压参数调试,调试合格后用精馏酒精清洗,使用三防漆三防处理。 [0053] 6、将衬套14从内往外穿过外壳1的安装孔,并用少许401胶固定。 [0054] 7、将装好的接线轴61穿过衬套14。将第一聚磁环4的红线与屏蔽线16的芯线相接,黑线搅合处理。 [0058] 11、将铆装螺母铆入外壳1中。 [0059] 综上所述,公开了本发明的多个具体实施例,在不自相矛盾的情况下,各个实施例可以自由组合形成新的实施例,也即属于替换方案的实施例之间可以自由替换,但不能相 互组合;不属于替换方案的实施例之间可以相互组合,这些新的实施例也属于本发明的实 质性内容。 [0060] 以上实施例描述了本发明的多个具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,在不背离本发明原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这 些变更和修改均落入本发明的保护范围内。 |