[发明专利]具有改进断电性能的磁光电流换能器

说明书

背景技术

如本领域公知的，当光沿着平行于磁场的方向传播时，偏振光的偏振面在磁场中旋转。磁光电流换能器(MOCT)利用这一现象来光学地测量流经导体的电流。MOCT常常用于电计量系统，且尤其是用于配电分站。例如，美国专利号4,578,639描述了一种使用MOCT的计量系统，在此将其整体合并以作参考。通常，MOCT包括光源(典型为LED)。该光穿过准直透镜和偏振器。然后偏振光传输通过包含围绕着携带电流的导体的介电材料的光学路径。该光源在常常是硅二极管的探测器处接收。然后所接收的信号可以被调节和放大来输出。

虽然MOCT被很好地接受且已经证明非常可靠，但存在些缺点。例如，一些基于MOCT的仪表倾向于在电源断电时展示错误的非零能量的仪表对准。因此，本领域需要一种在电源断电时不展示非零能量对准的MOCT。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于感测导体上的电流并输出至仪表的系统。该系统包括光学模块，该光学模块包括用于引导光信号沿着围绕导体的光学路径并产生与流经导体的电流相关的光学模块信号的光源。断流器模块接收光学模块信号并输出断流器模块信号至仪表。如果光学模块信号高于阈值，则断流器模块适于输出光学模块信号作为断流器模块信号。如果光学模块信号低于所述阈值，则断流器模块适于输出零电压作为断流器模块信号。

附图说明

图1是根据本发明的MOTC的功能块示意。

图2是用于根据本发明的MOTC的光学模块的功能块示意。

图3是根据本发明的低输入断流器(cutout)模块的功能块示意。

具体实施方式

参照图1，示出了根据本发明的传感器系统的功能块示意图。该传感器系统包括光学模块10，数字印刷电路板(PCB)12，低输入断流器(low input cutout，LIC)模块14和用于每个相位的放大器16。放大器16输出至接收、存储、输出和/或显示数据的仪表(未示出)。

现参照图2，示出了光学组件10。如上所讨论的，偏振光源(LED18)传输经过围绕待测导体22的光学路径(旋转器22)。然后在传感器(PIN二极管24)处接收光，且在该传感器处测量偏振光的旋转。根据一个示范性实施例，偏振光按60Hz的输入光强度调制度量。来自PIN二极管24的信号被输出至转阻(transimpedance)放大器26。PIN二极管将光转换为建立电流的电子。转阻放大器将电流转换为电压。来自转阻放大器26的信号被输出至补偿器28。光的强度由反馈控制系统控制。补偿器保持光强度环稳定，且其输出驱动LED18。来自转阻放大器26的信号也被输出至放大器30。根据一个实施例，放大器30在(待监测的电源线的)额定电流输出2伏的RMS信号。

根据一个实施例，PIN二极管24、转阻放大器26、补偿器28、LED 18和放大器30的每个物理地驻留在相位卡(phase card)32上。包含MOCT的仪表典型地测量三种相位电源分布，并且因此使用执行三种分离光学测量(每一相位一种)的三种分离相位卡32。

来自每一相位卡32的放大器30的信号被输出至数字PCB 12。数字PCB 12将与各自相位电流成比例的相位A、B和C的低平电压信号输出至LIC模块14。然而，应理解数字PCB 12仅起作为来自光学模块10的信号的通过器或路由器的功能。因此，数字PCB 12不会明显地改变信号。根据另一实施例，来自光模块10的输出信号可以直接连接至LIC模块14。

现在参照图3，LIC模块14包括连续地处理来自光学模块10(从光学模块10直接接收或通过数字PCB 12接收)的相位A、B和C信号的三个等同和独立的电路。每个LIC相位电路输出至单独放大器16，该单独相位放大器16放大该信号并将其传送至能量传感器或仪表。