[发明专利]一种直流电流测量装置

说明书

技术领域

本发明属于电工技术中的电流测量领域，更具体地，涉及一种直流电流测量装置。

背景技术

专利号ZL02139203.X题为“直流电流传感装置”，《华中科技大学学报》2003年第31卷第11期公开的“磁势自平衡回馈补偿式直流传感理论研究”，该装置利用铁芯矩形磁化曲线的特性，建立起直流磁势平衡，然后通过安匝差检测构成差流回馈补偿系统，将基于开环原理的磁势平衡与基于补偿原理的稳定调节系统相结合，实现直流电流测量的一种新方法。但存在如下缺陷：它的差值电流检测系统是基于磁放大器原理励磁电流的变化，检测其差值电流，其检测灵敏度比较低，因而该装置在40％～100％额定电流范围内才能达到应有的相对误差，即在40％以下误差就比较大，其线性度差，根源就是差值电流检测方法存在缺陷。

由此可见，现有直流测量装置存在测量精度低、线性度差的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明提供了一种直流电流测量装置，由此解决现有直流测量装置存在测量精度低、线性度差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种直流电流测量装置，包括传感头、电源变压器、电感线圈、二极管、标准电阻、激励变压器、带通滤波器、解调器和功率放大器，

所述传感头包括第一环形检测铁芯、第二环形检测铁芯、第一检测绕组、第二检测绕组、静电屏蔽层、磁屏蔽铁芯、补偿绕组和二次绕组，所述第一环形检测铁芯和第二环形检测铁芯的形状相同，第一环形检测铁芯和第二环形检测铁芯上分别绕有匝数相同的第一检测绕组、第二检测绕组，第一检测绕组和第二检测绕组的外面包覆静电屏蔽层后置于具有环形空腔结构的磁屏蔽铁芯的空腔中，在磁屏蔽铁芯外依次绕有补偿绕组和二次绕组；

所述二次绕组的同名端依次连接电感线圈、标准电阻后接地，二次绕组的异名端与二极管的阴极相连，二极管的阳极与电源变压器的副边绕组的同名端相连，电源变压器的副边绕组的异名端连接到接地点；第一检测绕组的异名端与第二检测绕组的异名端相连后接地，第一检测绕组的同名端与激励变压器的副边绕组同名端相连，第二检测绕组的同名端与激励变压器的副边绕组的异名端连接；激励变压器的副边绕组的中心抽头连接到带通滤波器的输入端，带通滤波器的输出端连接到解调器的输入端，解调器的输出端连接到功率放大器的输入端，功率放大器的输出端与补偿绕组的异名端相连，补偿绕组的同名端连接到二次绕组的同名端。

进一步的，所述静电屏蔽层的材料为铜箔，所述磁磁屏蔽铁芯由冷轧硅钢带卷绕成环状并退火处理后拼装而成，所述第一环形检测铁芯和第二环形检测铁芯由冷轧硅钢带卷绕成环状并退火处理后得到。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明合理地将磁屏蔽铁芯设计成中心空腔结构，在磁屏蔽铁芯的空腔内设置第一环形检测铁芯、第二环形检测铁芯、第一检测绕组和第二检测绕组，用以检测基于磁调制器原理的直流磁势平衡的安匝差。经激励变压器激磁后，第一环形检测铁芯、第二环形检测铁芯、第一检测绕组和第二检测绕组以及激励变压器构成的磁调制器，将磁调制检测信号从激励变压器的副边绕组中心抽头取出，经带通滤波器、解调器、功率放大器，输出直流补偿电流回馈到补偿绕组，从而实现上述直流磁势平衡的安匝差补偿，维持了高精度的直流磁势平衡。本发明将上述基于磁调制器原理的磁调制技术，取代现有磁放大器原理的直流磁势平衡安匝差的检测技术，检测灵敏度、分辨率提高20倍以上，使得整体装置测量精度、线性度产生质的变化，使得本发明具有优越的整机性能。

(2)本发明具有测量精度高、线性度好，整机性能价格比高的优点，以优越的结构、性能，可广泛用于电冶炼、电化学、电镀、电力、电气车辆等行业直流电流的在线检测。

附图说明

图1本发明的传感头外型图；

图2本发明的传感头截面图；

图3本发明的一种直流电流测量装置的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。