[实用新型]一种两线制霍尔式有效值电流变送器

权利要求书

1.一种两线制霍尔式有效值电流变送器，其特征在于：该变送器主要由C形磁环(1)、霍尔传感器(2)、差动放大电路(3)、有效值检波电路(4)、V/I转换电路(5)、两线制输出回路(6)、偏置电压产生电路(7)、共模阻容网络(8)组成，被测电流I_m穿过C形磁环(1)，霍尔传感器(2)安装于C形磁环(1)的气隙中，霍尔传感器(2)的电压输出端接至差动放大电路(3)的输入端，差动放大电路(3)的输出端接至有效值检波电路(4)的输入端，有效值检波电路(4)的输出端接至V/I转换电路(5)的输入端，偏置电压产生电路(7)的输出端接至差动放大电路(3)及有效值检波电路(4)的偏置电压输入端，V/I转换电路(5)的输出端接至两线制输出回路(6)，并且V/I转换电路(5)的恒流源输出端接至霍尔传感器(2)的激励电流输入端，V/I转换电路(5)的恒压源输出端接至差动放大电路(3)、有效值检波电路(4)及偏置电压产生电路(7)的电源端，共模阻容网络(8)接在霍尔传感器(2)的激励电流返回端与V/I转换电路(5)的恒压源及恒流源返回的参考地端之间。

2.根据权利要求1所述的一种两线制霍尔式有效值电流变送器，其特征在于：测量过程中，穿过C形磁环(1)的被测电流I_m在磁环中产生与被测电流I_m大小成正比的环形磁场，该磁场垂直穿过霍尔传感器(2)，且霍尔传感器(2)通入由V/I转换电路(5)提供的激励电流，故霍尔传感器(2)的电压输出端输出与被测电流I_m的瞬时值成正比的微弱电压信号，该电压信号经过差动放大电路(3)放大后输入至有效值检波电路(4)，有效值检波电路(4)将输入的交流信号转换为与被测电流I_m的有效值成正比的直流电压信号，并输入至V/I转换电路(5)，V/I转换电路(5)将输入的电压信号转换为4～20mA电流信号，并由两线制输出回路(6)进行信号传输，且偏置电压产生电路(7)输出的电压信号输入至差动放大电路(3)及有效值检波电路(4)的偏置电压输入端，为有效值检波过程提供适当的共模偏置电压，并且V/I转换电路(5)输出恒流源为霍尔传感器(2)提供激励电流信号，该恒流源从霍尔传感器(2)的激励电流返回端流出后再流经共模阻容网络(8)而产生的压降为差动放大电路(3)提供适当的共模输入电压，V/I转换电路(5)输出恒压源为差动放大电路(3)、有效值检波电路(4)及偏置电压产生电路(7)提供工作电源。

3.根据权利要求1所述的一种两线制霍尔式有效值电流变送器，其特征在于：所述差动放大电路(3)主要由高精度、微功耗仪表放大器AD627组成，所述有效值检波电路(4)主要由精密微功耗有效值检波器LTC1966组成，霍尔传感器(2)输出的差动电压信号接至AD627的差分输入端，并且AD627的输出偏置端接入由偏置电压产生电路(7)产生的偏置电压，AD627的1号和8号脚之间接入增益调整电位器，该电位器可用于变送器测量量程的调整，AD627的输出端接至LTC1966的正相输入端，偏置电压产生电路(7)输出的偏置电压同时接入LTC1966的反相输入端和输出偏置端，该偏置电压为LTC1966提供适当的共模工作电压，同时在LTC1966的输出端和输出偏置端之间并接入检波周期电容。

4.根据权利要求1所述的一种两线制霍尔式有效值电流变送器，其特征在于：所述V/I转换电路(5)主要由电压/电流变换芯片XTR105组成，其将输入电压线性地转换为4～20mA电流进行输出，有效值检波电路(4)输出的直流电压输入至XTR105的正相输入端，并且V/I转换电路(5)中接有由2个固定电阻以及1个电位器串联构成的电压调整电路，电位器中心抽头接至XTR105的反相输入端，电位器中心抽头输出的调整电压可为XTR105提供适当的共模工作电压，并可用于变送器测量零点的调整，另外，有固定电阻接至XTR105的放大倍数调整端，该电阻决定了XTR105的电压/电流转换系数，同时，XTR105输出2路0.8mA恒流源，将2路恒流源并联后输入至霍尔传感器(2)，作为霍尔传感器(2)的激励电流源，该芯片还输出1路5.1V、1mA容量的恒压源，作为差动放大电路(3)、有效值检波电路(4)及偏置电压产生电路(7)的工作电源。