[发明专利]检测范围自动调节的霍尔信号测量装置及方法

权利要求书

1.一种检测范围自动调节的霍尔信号测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制器单元通过信号转换模块对霍尔传感器输出信号进行粗调检测，确定当前霍尔传感器所测量的电流值，并根据电流值确定当前电流值所处的检测范围；

控制器单元根据电流值所处的检测范围对信号转换模块输出信号进行精调检测；

控制器单元根据电流值所处的检测范围获取标定系数，并根据标定公式计算得到实际所测量的电流值；

粗调检测的具体过程为：

设定幅值放大电路的增益系数为1；

控制器单元对信号转换模块的输出信号进行第一次采样，采样值为V₀：

V₀＝Vcc-Vin (1)

其中，Vcc为供电电压，Vin为霍尔传感器输出信号；

精调检测的具体过程为：

根据精调检测转换关系映射表确定电流值所处检测范围对应的零位偏置电压和幅值；

控制器单元对信号转换模块的输出信号进行第二次采样，采样值为V₁；

根据标定公式计算得到实际所测量的电流值I_n的方法为：

I_n＝K_n×V₁+B_n (3)

其中，n为检测范围的索引值，K、B为根据精调检测转换关系映射表确定电流值所处检测范围对应的标定系数，K为标定函数的线性斜率、B为标定函数的零位偏移；

根据精调检测转换关系映射表确定V₀对应的电流值所处的检测范围；

第二次采样的采样值V₁根据式(2)获得：

其中，n为检测范围的索引值，Ra、Rb分别为第一数字电位计(RT1)、第二数字电位计(RT2)的阻值，R为第一至第五电阻的阻值，Vcc为供电电压，Vin为霍尔传感器输出信号；

信号转换模块的各元器件连接方式如下：

第一电阻(R1)第一引脚接霍尔传感器的输出端，

第一电阻(R1)第二引脚分别接第一运算放大器(U1)的反向输入端和第二电阻(R2)的第一引脚，

第三电阻(R3)第一引脚接参考电压，

第三电阻(R3)第二引脚分别接第一运算放大器(U1)的同向输入端和数字电位计(RT1)输入端，

第二电阻(R2)第二引脚分别接第一运算放大器(U1)输出端和第四电阻(R4)第一引脚，

第一数字电位计(RT1)的控制端与控制器单元输出端连接，

第四电阻(R4)第二引脚接第二运算放大器(U2)同向输入端，

第五电阻(R5)第一引脚接地，

第五电阻(R5)第二引脚分别接第二运算放大器(U2)反向输入端和数字电位计(RT2)输入端，

第二数字电位计(RT2)输出端分别接第二运算放大器(U2)输出端和控制器单元输入端，

第二数字电位计(RT2)控制端与控制器单元输出端连接，

第一数字电位计(RT1)输出端接地。