[发明专利]利用霍尔器件作电功率测量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电功率测量方法，尤其是涉及一种利用霍尔器件作电功率测量的方法，主要应用于中低频电功率测量；本发明还涉及一种电功率测量的装置，尤其是涉及一种利用霍尔器件作电功率测量的装置。

背景技术

在电子线路和电力线路的测量中，常常要测量功率值。而中低频的功率测量比较困难，过去大多是采用模拟技术的测量仪表，或者通过分别测量电压、电流和相位，然后另行计算出功率，十分不便，准确度也不高。

现在还有采用利用磁敏感的霍尔器件来测量电功率的。霍尔器件是磁敏感性元件，利用其磁敏感的特性，除可测量磁场的强度外，还可以用它的这些特性对产生磁场的电压或电流进行间接的测量。同时，它的输与其工作电流和垂直于其表面的磁场强度有关，因此，它本身可以做一个乘法器，利用这个特性也可以测量中低频电功率。但是目前采用霍尔器件进行功率测量的仪表，都是采用至少两只以上的霍尔器件，并且线路复杂，以至成本较高，误差也较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用霍尔器件作电功率测量的方法，能够只使用一只霍尔器件，利用其磁敏感的特性，通过对产生磁场的电压或者电流进行间接的测量，从而测量得出电功率。并且线路简单、成本低，误差小。

本发明的目的是提供一种利用霍尔器件作电功率测量的装置，能够事先上述的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种利用霍尔器件作电功率测量的方法，包括步骤，

a)设置霍尔器件在导磁体中；

b)设置需要测量功率的电路接近所述的导磁体；

c)设置提供霍尔器件的工作电流由与被测电源的电压成比例的电压/电流变换器提供；

d)将所述的霍尔器件的输出电压送入放大器进行放大；

e)将所述的放大器输出的放大电压送入混合信号处理器。

同时，

上述的步骤a)还包括，

aa)还设置一电压/电流变换器，连接在上述的霍尔器件的前端，用于向上述的霍尔器件提供工作电流。

上述的步骤a)还包括，

ab)设置上述的导磁体横截面与上述的霍尔器件表面平行。

上述的方法还包括步骤，

f)设置一显示装置，连接在上述的混合信号处理器输出端，用于显示处理结果。

上述的霍尔器件的输入在其等效电路的1、3脚间，输出在其等效电路的2、4脚间。

本发明的另一个目的是这样实现的，一种利用霍尔器件作电功率测量的装置，包括，

一导磁体，

一霍尔器件，设置在上述的导磁体中；提供霍尔器件的工作电流由与被测电源的电压成比例的电压/电流变换器提供；

放大器，与上述的霍尔器件连接，用于接收上述的霍尔器件的输出电压并放大；

混合信号处理器，与上述的放大器连接，用于接收上述的放大器的输出，并按照预先设定的方法处理上述的放大器输出的信号和输出。

同时，

上述的装置还包括一电压/电流变换器，连接在上述的霍尔器件的前端，用于向上述的霍尔器件提供工作电流。

设置上述的导磁体横截面与上述的霍尔器件表面平行。

上述的装置还包括一显示装置，连接在上述的混合信号处理器输出端，用于显示处理结果。

设置上述的电压/电流变换器向上述的霍尔器件的等效电路的1、3脚间输出，上述的霍尔器件的2、4脚间输出。

实现了上述的技术方案，就可以实现本发明的目的。能够利用一只霍尔器件，简单准确的测量电路的功率。

附图说明

图1是霍尔器件的等效电路图；

图2是本发明测量电路框图；

图3是本发明测量电路图。

具体实施例

下面结合附图详细描述本发明的较佳实施例，通过对本发明较佳实施例的描述，可以更清楚的看出和理解本发明的优点所在。

如图1，示出了霍尔器件的等效电路。R0是霍尔器件1、3脚间的电阻，当1、3脚有电流I1流过时，其2、4脚的输出电压V0与垂直于其表面的磁场强度的关系是：V0＝M×I1×Ф---------------(1)

(1)式中，M是比例系数，是一个恒量，Ф是磁场强度。若Ф是由附近的电流I产生的，而

I＝2Ia cos(ωt+ψ2)，则

Ф＝N×I＝N2Ia cos(ωt+ψ2)------(2)

N是比例系数，是一个恒量。

将(2)式代入(1)式得