[实用新型]一种高精度电流测量电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电流测量技术领域，涉及智能电网的备用电源检测；充电桩内对输出直流电流的测量；蓄电池在充、放电过程中对充、放电流的测量以及电动机输入端电流的测量；尤其是一种高精度电流测量电路。

背景技术

目前，虽然电流采样电路应用非常广泛，但是精度和成本一直是困扰人们的一个难题。而电流测量的精度和ADC的分辨率有关，而高精度的ADC，比如16位ADC的价格都比较高。同时，ADC一般只能测量正电压。

在检测电流时，一般应用检流电阻，但是检流电阻必须串入电流传输回路，容易过热，存在一定的安全风险。而霍尔传感器的输出和电流的方向有关系。如果充电电流在霍尔传感器上产生正电压，则放电电流在霍尔传感器上产生的是负电压。产生的负电压使用一般的ADC芯片是无法测量的，所以必须用反向放大器转成正向电压才能测量。但反向放大器受运放的影响，例如，输入失调电压，输入失调电流，温度等影响，测量精度会大幅下降，因此不建议加入反向放大器。

经检索，未发现与本实用新型相同或相似的已公开的专利文献。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、采样精度高且生产成本低廉的高精度电流测量电路。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种高精度电流测量电路，包括霍尔传感器、运算放大器U1、一个ADC集成电路芯片U2、五个电阻、一个电容和一个参考电压源芯片U3；

所述霍尔传感器与运算放大器U1的正极输入端相连接，用于将测量电流转换为电压信号Vhau后，输出至运算放大器U1的正极输入端；所述运算放大器U1的负极输入端与运算放大器U1输出端相连接，构成电压跟随器；所述运算放大器U1的输出端与第二电阻R2的一端相连接；所述第二电阻R2的另一端分别与第一电阻R1的一端、电容C的一端和ADC集成电路芯片U2的第七引脚相连接；所述第一电阻R1的另一端接正电压VDD；所述电容C的另一端接地；

所述ADC集成电路芯片U2的参考电压由参考电压源芯片U3组成；所述参考电压源芯片U3的阴极分别与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端和ADC集成电路芯片U2的第九引脚相连接；所述参考电压源芯片U3的参考电压端分别与第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端相连接；所述参考电压源芯片U3的阳极接地；所述第五电阻R5的另一端接地；所述第三电阻R3的另一端接接正电压VDD；所述ADC集成电路芯片U2的第八引脚和第十引脚相接地。

而且，所述ADC集成电路芯片U2的型号为TM7705。

而且，所述参考电压源芯片U3的型号为TL431。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用霍尔传感器检测电流，由于霍尔传感器具有与电流的传输线路隔离，能够保证测量电路的安全的优点。

2、本实用新型通过利用电阻R1和R2，将霍尔传感器的输出直接转成正电压信号，便于ADCTM7705的采样，避免使用反向放大电路。

3、本实用新型采用的ADCTM7705集成电路芯片是一个电子秤用16位的高精度ADC，而一般常用的ADC是10位或12位的，成本比一般的ADC低很多，而且由于采用这种低价高精度的ADC可以实现比较高的电流分辨率。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：

本实用新型提供一种采用16位ADC对霍尔传感器进行电流高精度采样的电路，一般可应用在充电桩内对输出直流电流的测量；蓄电池在充、放电过程中对充、放电流的测量；电动机输入端电流的测量等场合。

一种高精度电流测量电路，如图1所示，包括霍尔传感器、运算放大器U1、一个ADC集成电路芯片U2、五个电阻、一个电容和一个参考电压源芯片U3；

所述霍尔传感器与运算放大器U1的正极输入端相连接，用于将测量电流转换为电压信号Vhau后，输出至运算放大器U1的正极输入端；所述运算放大器U1的负极输入端与运算放大器U1输出端相连接，构成电压跟随器；所述运算放大器U1的输出端与第二电阻R2的一端相连接；所述第二电阻R2的另一端分别与第一电阻R1的一端、电容C的一端和ADC集成电路芯片U2的第七引脚相连接；所述第一电阻R1的另一端接正电压VDD；所述电容C的另一端接地；