[发明专利]一种电流在线检测的连接器及其有源端

说明书

本发明涉及一种电流在线检测的连接器及其有源端，属于连接器性能测量领域，连接器包括有源端和无源端，有源端内置有电路板，电路板上具有电流检测电路，电流检测电路具有电流信号输入端，有源端内置有用于检测流过有源端信号接触件电流的电流传感器，电流传感器连接电流信号输入端，电流传感器为集磁片传感器，集成在电路板上。本发明通过集磁片传感器检测有源端信号接触件的电流，并将该电流发送至电流检测电路的电流信号输入端，实现连接器工作电流的在线检测，且通过有源端集成的电路板和集磁片传感器实现了电流检测装置在连接器内部的集成，集成后的有源端和连接器的体积均相对较小，不需要对现有插头和插座的外部结构尺寸进行任何改变。

技术领域

本发明属于连接器性能测量领域，具体涉及一种电流在线检测的连接器及其有源端。

背景技术

目前，传统无源连接器其内部状态相对于外部系统来说处于未知状态，无法对其进行有效监控，而连接器作为系统信号互联接口，一旦失效将对整个外部系统造成灾难性后果，例如通常用在发电机、矿井等系统关键设备上的大电流连接器，作为能量来源的主接口，其一旦突然发生故障轻则造成设备停机，重则造成整个系统瘫痪，进而引发重大的安全事故。为了实现整个系统级别的故障预测和健康管理，就必须首先实现连接器内部状态的可视化，对其关键特征值进行实时监测。

据统计，大电流连接器失效或故障现象中过载故障占到了70％以上，其他还有老化故障和接触件接触不良等故障。过载故障通常因为系统短路或长期超载运行造成的，系统短路故障会造成连接器的工作电流突然上升，因此可通过对连接器的工作电流值自检测来甄别是否发生过载故障。

然而，连接器的工作电流在线检测受到两个条件的限制：第一，连接器内部空间狭小；第二，测量元件不能改变连接器内部状态和性能。

目前，为实现连接器的工作电流检测，常用的电流测量方法是直接测量的方法，即将插头或插座中的接触件打断，引入错针接触件，在错针接触件和插头/插座中的接触件之间串入采样电阻或者集成式电流传感器芯片来测量，这对连接器的现有接触件结构进行了很大的改动，会对连接器性能造成很大的不确定影响，且串入的采样电阻体积大，无法在连接器内部集成。传统霍尔电流传感器虽然可以实现连接器的工作电流的间接测量，但体积仍较大，且不容易集成在连接器内部。

发明内容

本发明的目的是提供一种电流在线检测的连接器及其有源端，用于解决由于检测连接器工作电流的电流检测装置体积大，导致连接器内部无法集成电流检测装置，从而无法实现连接器工作电流的在线检测问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种电流在线检测的连接器的有源端，有源端内置有电路板，所述电路板上具有电流检测电路，所述电流检测电路具有电流信号输入端；

所述有源端内置有用于检测流过有源端信号接触件电流的电流传感器，所述电流传感器连接所述电流信号输入端；所述电流传感器为集磁片传感器，集成在所述电路板上。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种电流在线检测的连接器，包括无源端和上述有源端。

本发明的连接器及其有源端，通过集磁片传感器检测有源端信号接触件的电流(即连接器的工作电流)，并将该电流发送至电流检测电路的电流信号输入端，实现了连接器工作电流的在线检测，且通过有源端集成的电路板和集磁片传感器实现了电流检测装置在连接器内部的集成，集成后的有源端和连接器的体积均相对较小，不需要对现有的插头和插座的外部结构尺寸进行任何改变。另外，本发明的连接器及其有源端对连接器的工作性能不会造成不利影响，非常适合产业化生产。

上述电路板为刚性印制板，防止变形导致电路板上的电路损坏，影响连接器工作电流的测量。

上述电路板的延伸方向与有源端信号接触件的延伸方向一致，以保证集磁片传感器对连接器工作电流的检测效果。