[发明专利]一种大电流、电压监测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测装置和方法，尤其涉及一种用于直流电力系统监测的大电流、电压监测装置和方法。

背景技术

通常的电流测试装置是基于霍尔元件的电流传感器。如图1所示，霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理，原边电流iP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边iP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零，经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出反映原边电流的电流变化，但霍尔电流传感器精度低，温漂大。而目前采用分流器进行监测的装置均采用了将分流器内置的方式，内置的分流器热量无法及时散发，使得产品的测试量程只能做到300A以下；另外分流器与PCB通过8mm长的引脚连接，极大的限制了两者之间的距离，当分流器温度升高后，不仅其阻值会发生变化，也会使得PCB温度升高，影响测试精准度；灌胶后分流器及PCB热量更加不利于散发。为了散热需要安装散热风扇，增了产品的安装难度、占用了大量的安装空间。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大电流、电压监测装置，其散热效果好，可以精准的测量大电流、电压，结构简单、成本低。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种大电流、电压测试装置，包括上盖和下盖，所述上盖和下盖围成一腔体，所述腔体外设置有分流器，所述腔体内设置有监测电路板，所述分流器和监测电路板通过金属导线电连接，所述分流器表面设置有热敏电阻，所述热敏电阻与监测电路板电连接，所述监测电路板电连接芯片。

作为优选的，所述监测电路板包括具有运算放大功能和温度测试功能的单片机、具有隔离功能的CAN总线收发器，所述单片机和CAN总线收发器电连接，所述分流器和热敏电阻均电连接在单片机上，所述CAN总线收发器电连接芯片。

作为优选的，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻，所述负温度系数热敏电阻紧贴于分流器引脚附近。

作为优选的，所述上盖设置有过线孔，所述金属导线及热敏电阻的导线由过线孔穿入腔体内。

一种大电流、电压测试方法，其包括如下步骤：

1)将分流器串联在被测电路中，通过分流器微小电阻产生的压降，获取电压信号；

2)在分流器上贴合一个热敏电阻，通过热敏电阻实时获取分流器的温度信号；

3)将分流器和热敏电阻均电连接在单片机上，单片机接收分流器传送的电压信号及热敏电阻传送的温度信号并进行滤波放大；

4)滤波放大后的电压信号和温度信号通过CAN总线收发器输出到芯片中；

5)通过测试获取或直接获取分流器的阻值随温度变化的关系，并将此关系输入到芯片中；

6)芯片将获取的温度信号转化补偿到电压信号或换算后的电流信号中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明克服现有装置均采用分流器内置的技术偏见，通过将分流器外置，可以使其更好的散热，减少测试过程中因温度升高对测试精度的影响。

2、本发明通过金属导线连接分流器和监测电路板，使得分流器和监测电路板的间距可以大大增加，分流器因通过大电流产生的热量无法传导到监测电路板，使监测电路板工作环境良好，提高了测试精准度。

3、本发明通过热敏电阻实时采集分流器温度，通过芯片将温度信号补偿到电压信号或转换的电流信号中，使得测试精度更高。

4、本发明因分流器能够快速有效的散热、监测电路板工作环境良好，所以无需额外加装散热风扇，降低了产品的安装难度、节省了安装空间，成本大大的降低。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为霍尔电流传感器的原理示意图；

图2为本发明电路原理示意图；

图3为本发明的爆炸结构示意图。

其中，1-分流器，10-芯片，2-热敏电阻，3-监测电路板，4-单片机，5-CAN总线收发器，6-被测电路，7-上盖，70-过线孔，71-凸台，8-下盖，80-腔体，9-金属导线。

具体实施方式