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利用霍尔效应磁传感器测量智能家居中的功率-方案运用

时间:2023-08-06 02:07:00

测量功率正在成为智能家居中越来越重要的元素。推出智能电网和智能电表的成本应该通过节省电力成本来弥补,但目前还没有简单的方法来进行测量。智能网络还希望识别作为主要功率的设备,以便最小化电流消耗,减少账单并在公用电网上分散负载。

测量功率的一个关键因素是传感器,霍尔效应磁的位置理想,可提供用户和公用设施所需的信息。这些传感器在过去几年中一直在悄然发展,转向标准CMOS工艺技术并集成铁磁元件和数据。现在,智能网络的前进步骤将这些传感器连接到无线收发器和可选的,以将数据发送回中央集线器。然后,可以在家中本地检查数据以识别电力使用,或匿名汇总以提供关于区域中的电力使用的准确统计。

霍尔效应传感器

MelexisMLX91205是基于霍尔效应的单轴磁场传感器。它是CMOS霍尔电路和薄铁磁集中器的集成组合。 CMOS电路包含两对霍尔元件,其灵敏度方向与芯片表面平行。铁磁集中器放大外部磁场并将其集中在霍尔元件上,以便为功率测量提供更大的规模。这使得它适用于交流和直流电流,产生与施加的磁场平行于芯片表面成比例的模拟,线性,比率输出电压。

利用霍尔效应磁传感器测量智能家居中的功率

图1 :Melexis MLX91205电流传感器显示霍尔电路和铁磁集中器。

该电路采用标准CMOS工艺制造,铁磁层采用简单的后处理步骤。该单片器件集成了霍尔元件,偏移消除电路,电流源,斩波稳定放大电路和参数编程功能。

通过使用动态偏移消除,可以降低由温度变化,封装应力等引起的任何偏移电压。因此,该器件具有极其稳定的信号输出,不受机械应力的影响,几乎不受温度循环的影响。这提供了广泛的应用范围和非常高的精度。与其他线性霍尔传感器不同,MLX91205可测量与芯片表面平行的磁场,非常适用于PCB上的开环电流检测以及电表或设备。它具有小尺寸应用设计和适用于各种电流范围的简单结构。

快速响应时间和高带宽意味着该传感器适用于非接触式,高电流,高电压设置中的高速电流测量。有两种不同的产品版本可供选择。 91205的线性磁场范围为±25 mT,91205LB的线性范围为±10 mT。 HB指的是高磁场,而LB指的是低磁场范围。

利用霍尔效应磁传感器测量智能家居中的功率

图2:使用MLX91205电流传感器测量低(顶部),中(中)和高(底部)电流。

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