[发明专利]基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置，对一导通电流的导体测量，其特征在于，包括一对或多对PCB型罗氏线圈、放大电路单元、积分电路单元以及采样电路单元，其中：

所述PCB型罗氏线圈中均包括PCB板、内部通孔以及在PCB板上的绕线，所述一对或多对PCB型罗氏线圈为绕线匝数、骨架高度、骨架外径以及骨架内径以及内部通孔内径均相同的PCB型罗氏线圈，相邻的两个PCB型罗氏线圈的PCB板之间相互平行等间距设置，且所有PCB型罗氏线圈的内部通孔的圆心连线在同一直线，且该直线与所述PCB型罗氏线圈的内部通孔的轴向同向；所述一对或多对PCB罗氏线圈依次串联连接，任意相邻的两个PCB罗氏线圈的绕线内电流流动方向相反，分别为顺时针方向和逆时针方向；在所述一对或多对PCB罗氏线圈的内部通孔穿过所述导通电流的导体，测得微分电压信号，所述串联的一对或多对PCB罗氏线圈的一端接地；

所述串联的一对或多对PCB罗氏线圈的另一端电气连接放大电路单元，所述放大电路单元将所述微分电压信号放大输出；

积分电路单元电气连接所述放大电路单元，将放大的微分电压信号积分，得到正比于导通电流的导体内被测电流的还原电压信号；

采样电路单元电气连接所述积分电路单元，对所述还原电压信号进行采样。                                          

2. 如权利要求1所述的一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置，其特征在于在于，还包括一固定装置，将所述一对或多对PCB罗氏线圈相互平行等间距固定。

3.如权利要求1或2述的一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置，其特征在于，所述放大电路单元为同相输入放大电路，包括第一集成运放、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；所述第一电阻的一端电气连接所述一对或多对PCB罗氏线圈的信号输出端，另一端电气连接所述第一集成运放的正向输入端；所述第二电阻的一端接地，另一端电气连接所述第一集成运放的反向输入端；所述第三电阻的一端电气连接所述第一集成运放的输出端，另一端电气连接所述第一集成运放的反向输入端。

4.如权利要求3所述的一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置，其特征在于，所述积分电路单元为一积分运算电路，包括第二集成运放、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第一电容；所述第四电阻的一端电气连接所述第二集成运放的输出端，另一端电气连接所述第二集成运放的正向输入端；所述第五电阻的一端电气连接所述第二集成运放的输出端，另一端电气连接所述第二集成运放的正向输入端；所述第一电容两端并联在所述第五电阻的两端；所述第六电阻的一端电气连接所述第二集成运放的反向输入端，另一端接地；所述第二集成运放的输出端连接所述采样电路单元。

5.如权利要求4所述的一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量装置，其特征在于， 所述第一集成运放以及第二集成运放均采用OP07CP。

6.一种基于组合式PCB型罗氏线圈的电流测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一对或多对绕线匝数、骨架高度、骨架外径、骨架内径以及内部通孔内径均相同的PCB型罗氏线圈串联连接，使得任意相邻的两个PCB罗氏线圈的绕线内电流流动方向相反，分别为顺时针方向和逆时针方向；

通过一固定装置将所述PCB型罗氏线圈固定，使相邻的两个PCB型罗氏线圈的PCB板之间相互平行等间距，所有PCB型罗氏线圈内部通孔的圆心连线在同一直线，且该直线与所述PCB型罗氏线圈的内部通孔的轴向同向；

使一被测导体穿过所有PCB罗氏线圈的内部通孔；

被测导体导通电流后，通过串联电气连接的PCB型罗氏线圈测得一微分电压信号；

通过放大电路单元电气连接所述串联连接的一对或多对PCB罗氏线圈，将所述微分电压信号放大输出；

通过积分电路单元电气连接所述放大电路单元，将放大的微分电压信号积分，得到正比于导通电流的导体内被测电流的还原电压信号；

通过采样电路单元电气连接所述积分电路单元，对所述还原电压信号进行采样。