CN111077489A - 电流传感器校准系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电流传感器校准系统和方法，该系统包括：电流源、处理器和连接在电流源与处理器之间的已校准电流传感器，每个待校准电流传感器用于与电流源和已校准电流传感器串联且还与处理器连接；处理器用于提供电流信号；已校准电流传感器，用于检测电流源的电流信号得到标准值；待校准电流传感器用于检测所述电流源的电流信号得到待校准值；处理器，用于获取标准值和待校准值，根据标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数，并将校准参数存储到待校准电流传感器中，即完成对待校准传感器的校准过程。此校准过程不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

Description

电流传感器校准系统和方法

技术领域

本申请涉及传感器技术，尤其涉及一种电流传感器校准系统和方法。

背景技术

电流传感器广泛应用于各种有电流检测需求的智能设备中，特别对于一些控制精度要求较高的设备，对电流传感器的检测精度也有较高的要求。为保证电流传感器的准确度和精度，一般会对电流传感器进行校准。

常见的电流传感器的电流检测原理有两种：1.基于分流器串联到电路中，通过测量其分压进行电流测量；2.基于霍尔效应原理，将线缆穿过霍尔元件(磁环)测量其电磁感应电势进行电流测量。相关技术中，大多依赖电流传感器的电流检测原理对电流传感器进行校准，使得校准方式适用性有限，仅能对同一种工作原理的传感器进行校准。

发明内容

本申请提供一种电流传感器校准系统和方法，以摆脱对电流传感器类型的限制，实现对不同类型电流传感器的校准，提高适用性。

第一方面，本申请提供一种电流传感器校准系统，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，包括：

电流源、已校准电流传感器和处理器，所述已校准电流传感器连接在所述电流源与所述处理器之间，所述至少一个待校准电流传感器用于与所述电流源和所述已校准电流传感器串联且每个待校准电流传感器与所述处理器连接；

所述电流源，用于向所述已校准电流传感器和所述待校准电流传感器提供电流信号；

所述已校准电流传感器，用于检测所述电流源的电流信号，得到标准值；

所述待校准电流传感器，用于检测所述电流源的电流信号，得到待校准值；

所述处理器，用于获取所述标准值和所述待校准电流传感器得到的所述待校准值，根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，并将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

可选的，所述处理器还与所述电流源相连，用于根据获取的所述标准值对所述电流源进行控制，以调整所述标准值的大小。

可选的，所述处理器包括：参数校准模块、与所述参数校准模块相连的已校准电流传感器管理模块、待校准电流传感器管理模块；

所述已校准电流传感器管理模块分别与所述已校准电流传感器和所述待校准电流传感器相连，用于获取所述标准值和所述待校准电流传感器得到的待校准值，发送给所述参数校准模块；

所述参数校准模块用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，发送给所述待校准电流传感器管理模块；

所述待校准电流传感器管理模块与所述待校准电流传感器相连，用于将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

可选的，所述处理器还用于：

从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数，判断获取的所述校准参数是否正确；

若所述校准参数不正确，则再次将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

可选的，

所述电流源还用于提供测试电流信号；

所述已校准电流传感器，还用于检测所述电流源的测试电流信号，得到测试标准值；

所述待校准电流传感器，还用于检测所述电流源的测试电流信号，得到测试值；

所述处理器，还用于获取所述测试标准值和所述测试值，根据所述测试值、所述测试标准值，判断所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

可选的，所述处理器还用于：

若所述校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

第二方面，本申请还提供一种电流传感器校准方法，应用于如上任一项所述的电流传感器校准系统中，所述方法包括：

获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的标准值；

获取所述待校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的待校准值；

根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数；

将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

可选的，所述获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的标准值之后，还包括：

获取所述电流源的电流信号；

根据所述标准值对所述电流源进行控制，以调整所述标准值的大小；

所述根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，包括：

根据所述调整后的标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数。

可选的，所述方法还包括：

从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数；

判断获取的所述校准参数是否正确；

若所述校准参数不正确，则再次将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

可选的，所述方法还包括：

若所述校准参数正确，则测试所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

可选的，所述测试所述校准参数的精度是否达到预设阈值，包括：

获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的测试电流信号得到的测试标准值；

获取所述待校准电流传感器检测所述电流源的测试电流信号得到的测试值；

根据所述测试标准值、所述测试值，判断所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

可选的，所述方法还包括：

若所述校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

第三方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的方法。

本申请提供了一种电流传感器校准系统和方法，该系统包括：电流源、处理器和连接在电流源与处理器之间的已校准电流传感器，每个待校准电流传感器用于与电流源和已校准电流传感器串联且还与处理器连接；对于同一个电流源发出的同样的电流信号，已校准电流传感器检测得到一个标准值，待校准电流传感器检测得到一个待校准值，处理器将标准值和待校准值获取到，进而根据标准值去校准待校准值，校准的过程可以得到一个校准参数，将此校准参数存储到待校准传感器中，即完成对待校准传感器的校准过程。此校准系统的校准方式不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的电流传感器校准系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的电流传感器校准系统的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图；

图4为本申请另一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图；

图5为本申请另一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请一实施例提供的电流传感器校准系统结构示意图，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图1所示，本实施例的电流传感器校准系统10可以包括：电流源11、已校准电流传感器12和处理器13，已校准电流传感器12连接在电流源11与处理器13之间，至少一个待校准电流传感器用于与电流源11和已校准电流传感器12串联且每个待校准电流传感器与处理器13连接。图1中以一个待校准电流传感器20为例示出，需要说明的是，本实施例并不限于一个待校准电流传感器，当存在多个待校准电流传感器时，其它每个待校准电流传感器的处理方式与图1所示的待校准电流传感器的处理方式类似。

电流源11用于向已校准电流传感器12和待校准电流传感器20提供电流信号；已校准电流传感器12用于检测电流源11的电流信号，得到标准值；待校准电流传感器20用于检测电流源11的电流信号，得到待校准值；处理器13用于获取标准值和待校准电流传感器20得到的待校准值，根据标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器20对应的校准参数，并将校准参数存储到待校准电流传感器20中。

在本实施例中，对于同一个电流源11发出的同样的电流信号，已校准电流传感器12可以检测得到一个标准值，待校准电流传感器20可以检测得到一个待校准值，处理器13将标准值和待校准值获取到，进而根据标准值去校准待校准值，校准的过程可以得到一个校准参数，将此校准参数存储到待校准传感器10中，即完成对待校准传感器10的校准过程。此校准系统的校准方式不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

具体的，电流源11与已校准电流传感器12和待校准电流传感器20之间的连接方式是电连接，构成回路，处理器13与电流源11、已校准电流传感器12和待校准电流传感器20之间的连接方式可以是信号连接，例如通过CAN总线连接，进行信号传输。

在一些实现方式中，电流源11可以提供若干电流信号，以得到若干对应的标准值和待校准值，如此，经过大量数据的处理，可以得到更为准确的校准参数。

在一些实现方式中，处理器13还与电流源11相连，用于根据获取的标准值对电流源11进行控制，以调整标准值的大小，使得电流源11可以按照预设提供不同的电流信号，例如，覆盖1mA到1A整个量程范围，以进一步提高校准精度。

在一些实现方式中，可以有多个待校准电流传感器串联同时接入校准系统中，或者通过切换的方式逐个接入系统中，实现对电流传感器的批量校准，提高校准效率。

图2为本申请另一实施例提供的电流传感器校准系统的结构示意图，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图2所示，本实施例的系统在图1所示实施例的基础上，处理器13包括：参数校准模块131、与参数校准模块相连的已校准电流传感器管理模块132、待校准电流传感器管理模块133。

已校准电流传感器管理模块132分别与已校准电流传感器12和待校准电流传感器20相连，用于获取标准值和待校准电流传感器20得到的待校准值，发送给参数校准模块131。

已校准电流传感器管理模块132还与电流源11相连，用于根据获取的标准值对电流源11进行控制，以调整标准值的大小，使得电流源11可以按照预设提供不同的电流信号。

参数校准模块131用于根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器20对应的校准参数，发送给待校准电流传感器管理模块133。

待校准电流传感器管理模块133与待校准电流传感器20相连，用于将校准参数存储到待校准电流传感器20中。

在本实施例中，已校准电流传感器管理模块132按照预设的校准电流值对于电流源11进行控制，使其发出的预设的电流信号，已校准电流传感器12可以检测得到一个标准值，待校准电流传感器20可以检测得到一个待校准值，已校准电流传感器管理模块132将标准值和待校准值获取到并发送给参数校准模块131，由参数校准模块131根据标准值去校准待校准值，校准的过程可以得到一个校准参数，参数校准模块131将此校准参数发送给待校准电流传感器管理模块133，由待校准电流传感器管理模块133将校准参数存储到待校准传感器10中，即完成对待校准传感器10的校准过程。此校准系统的校准方式不受待校准电流传感器的类型限制，可以适用于任何种类的电流传感器，适用性强。

待校准的电流传感器可能应用于电池管理设备当中，对电池工作过程中的电流进行检测，在这种使用场景中，待校准电流传感器管理模块133具体的可以是该电池管理设备对应的电池管理系统(Battery Management System，BMS)所基于的硬件。

依然在上述场景中，由于电流传感器的工作过程是与电池管理系统相配合的，电流传感器检测到的电流数据会发送到电池管理系统进行后续数据处理，因此，电流传感器检测到的电流数据的校准过程可以在电池管理系统中完成，在此实施方式中，参数校准模块131将此校准参数发送给待校准电流传感器管理模块133并存储起来，即可完成对待校准电流传感器的校准过程。在电流传感器校准之后的工作过程中，可以直接将检测到的电流数据发送到待校准电流传感器管理模块133中，在待校准电流传感器管理模块133中利用已经存储的校准参数对电流数据进行校准。

可选的，处理器13还用于：从待校准电流传感器20中获取校准参数，判断获取的校准参数是否正确；

若校准参数不正确，则再次将校准参数存储到待校准电流传感器20中。

在此种实现方式中，将已存储到待校准电流传感器20中的校准参数读出，验证其是否正确，以排除存储过程中造成的错误，可以进一步保证校准过程的准确性。

可选的，电流源11还用于提供测试电流信号；

已校准电流传感器12，还用于检测电流源11的测试电流信号，得到测试标准值；

待校准电流传感器20，还用于检测电流源11的测试电流信号，得到测试值；

处理器13，还用于获取测试标准值和测试值，根据测试值、测试标准值，判断校准参数的精度是否达到预设阈值。

在此种实施方式中，利用电流源11提供测试电流信号对校准参数的精度进行测试，通过比较测试值与测试标准值的差别大小即可以判断校准后的待测电流传感器的精度是否达到预期。

可选的，处理器13还用于：若校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

为保证待测电流传感器的精度或校准参数的精度，在校准参数低于预设阈值时，可以再次计算得到校准参数。当校准参数的精度达到预设阈值时，完成对待校准电流传感器的校准。

在一个具体的实施例中，对一个电流传感器进行校准，在开始校准之前，首先对校准系统的硬件及软件设备进行检测，确定系统内各组件的功能状态全部正常。将待校准的电流传感器接入校准系统，处理器获取已校准电流传感器的信号，根据预设的测试电流数据对电流源的输出进行调整，使输出电流达到预设电流值，获取待校准电流传感器的信号，利用已校准电流传感器的信号对待校准电流传感器的信号进行参数校准计算，得到校准参数，将校准参数写入待校准电流传感器的存储器中，再从存储器中将校准参数读取出来，与写入的值进行比较，确定写入过程没有发生错误，若发生错误，则重新将校准参数写入存储器，若重新写入的校准参数依然错误，则判定待校准电流传感器故障，结束校准，只有确定无误后，才对校准参数的精度进行验证，获取到已校准电流传感器的测试信号和待校准电流传感器的测试信号后，进行精度计算，验证结果证明校准参数的精度达到预设值，则完成校准，若验证结果未达到预设值，则重复前述过程重新计算校准参数，若重新计算的校准参数仍无法达到预设值，也可判定待校准电流传感器故障。

图3为本申请一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图3所示，本实施例的方法可以包括：

S301、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值。

S302、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值。

S303、根据标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数。

S304、将校准参数存储到待校准电流传感器中。

本实施例的具体实施方式可以参考上述实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图4为本申请另一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图4所示，本实施例的方法可以包括：

S401、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值。

S402、获取电流源的电流信号。

S403、根据标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小。

S404、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值。

S405、根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数。

S406、将校准参数存储到待校准电流传感器中。

本实施例的具体实施方式可以参考上述实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图5为本申请另一实施例提供的电流传感器校准方法的流程图，应用于上述实施例的电流传感器校准系统中，对至少一个待校准电流传感器进行校准，如图5所示，本实施例的方法可以包括：

S501、获取已校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的标准值。

S502、获取电流源的电流信号。

S503、根据标准值对电流源进行控制，以调整标准值的大小。

S504、获取待校准电流传感器检测电流源的电流信号得到的待校准值。

S505、根据调整后的标准值对待校准值进行校准，得到待校准电流传感器对应的校准参数。

S506、将校准参数存储到待校准电流传感器中。

S507、从待校准电流传感器中获取校准参数。

S508、判断获取的校准参数是否正确；若是，则执行S509；否则，执行S506。

S509、获取已校准电流传感器检测电流源的测试电流信号得到的测试标准值。

S510、获取待校准电流传感器检测电流源的测试电流信号得到的测试值。

S511、根据测试标准值、测试值，判断校准参数的精度是否达到预设阈值，若是，则执行S512；否则，执行S501。

S512、完成测试。

本实施例的具体实施方式可以参考上述实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电流传感器校准系统，用于对至少一个待校准电流传感器进行校准，其特征在于，所述系统包括：

电流源、已校准电流传感器和处理器，所述已校准电流传感器连接在所述电流源与所述处理器之间，所述至少一个待校准电流传感器用于与所述电流源和所述已校准电流传感器串联且每个待校准电流传感器与所述处理器连接；

所述电流源，用于向所述已校准电流传感器和所述待校准电流传感器提供电流信号；

所述已校准电流传感器，用于检测所述电流源的电流信号，得到标准值；

所述待校准电流传感器，用于检测所述电流源的电流信号，得到待校准值；

所述处理器，用于获取所述标准值和所述待校准电流传感器得到的所述待校准值，根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，并将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器还与所述电流源相连，用于根据获取的所述标准值对所述电流源进行控制，以调整所述标准值的大小。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器包括：参数校准模块、与所述参数校准模块相连的已校准电流传感器管理模块、待校准电流传感器管理模块；

所述已校准电流传感器管理模块分别与所述已校准电流传感器和所述待校准电流传感器相连，用于获取所述标准值和所述待校准电流传感器得到的待校准值，发送给所述参数校准模块；

所述参数校准模块用于根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，发送给所述待校准电流传感器管理模块；

所述待校准电流传感器管理模块与所述待校准电流传感器相连，用于将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数，判断获取的所述校准参数是否正确；

若所述校准参数不正确，则再次将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，

所述电流源还用于提供测试电流信号；

所述已校准电流传感器，还用于检测所述电流源的测试电流信号，得到测试标准值；

所述待校准电流传感器，还用于检测所述电流源的测试电流信号，得到测试值；

所述处理器，还用于获取所述测试标准值和所述测试值，根据所述测试值、所述测试标准值，判断所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

若所述校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

7.一种电流传感器校准方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6所述的电流传感器校准系统中，所述方法包括：

获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的标准值；

获取所述待校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的待校准值；

根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数；

将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的电流信号得到的标准值之后，还包括：

获取所述电流源的电流信号；

根据所述标准值对所述电流源进行控制，以调整所述标准值的大小；

所述根据所述标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数，包括：

根据所述调整后的标准值对所述待校准值进行校准，得到所述待校准电流传感器对应的校准参数。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

从所述待校准电流传感器中获取所述校准参数；

判断获取的所述校准参数是否正确；

若所述校准参数不正确，则再次将所述校准参数存储到所述待校准电流传感器中。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述校准参数正确，则测试所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述测试所述校准参数的精度是否达到预设阈值，包括：

获取所述已校准电流传感器检测所述电流源的测试电流信号得到的测试标准值；

获取所述待校准电流传感器检测所述电流源的测试电流信号得到的测试值；

根据所述测试标准值、所述测试值，判断所述校准参数的精度是否达到预设阈值。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述校准参数的精度未达到预设阈值，则重新得到校准参数。

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