[发明专利]一种自发电式电流检测传感器

说明书

本发明公开了一种自发电式电流检测传感器，在进行电流检测时，既能获得电能，又能实现被测电流的检测。自发电式电流检测传感器，包括：以电流互感模块利用互感原理将被测电流转换为感应电流；以广义共振升压模块利用广义共振升压原理将感应电流转换为电能；以反广义共振检测模块获取电流取样模块的第一端和第二端之间的第一取样电压信号，及广义共振升压模块的第一输入端和第二输入端之间的第二取样电压信号；反广义共振检测模块根据第一取样电压信号和第二取样电压信号，计算得到与电流信号相关联的电信号。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种自发电式电流检测传感器。

背景技术

交流电流互感器是检测大电流的主要传感器，也是检测高压线路上的电流的主要传感器，具有技术成熟、简单、可靠、隔离、安全、廉价等优点。经典的交流互感器的使用方法是：被测电流的导线以不接触地方式穿过交流互感器的环形铁芯的通孔，作为互感器的初级绕组，其电流为I0；在互感器的环形铁芯上绕制次级绕组，并在次级绕组的两个输出端之间接很小的电阻，如果接入电流表时，流过电流表的电流I1正比于I0，当初级的电感量为L1，次级的电感量为L2，设计良好的互感器的互感量计算公式为M1＝(L12*L22)*0.5，电流变化比计算公式为n＝I0/I1＝(L2/L1)*0.5，特点是次级的电压很小，次级的输出电流I1不容许连接并联于电流表上的附加负载，以免分流而引起电流表测量不准。因此，若试图从次级绕组取得电流和电压供给电子电路等使用时，存在两个缺点：所获得的电压低、功率小；次级电流变化到不能用于电流测量。

为了达到单纯地利用互感器的次级电流获得较高的电压和功率的目的，现有的方法是采用基于广义共振升压的技术。

但是，基于广义共振升压的技术利用互感器次级电流获得较高的电压和功率的方法，破坏了互感器的次级电流的波形和幅度，使得直接、简单地仅用互感器实现既获得电压和功率又测量电流的目的不能实现。而在许多应用领域，尽管互感器所测量的电流的载体具有近在咫尺的丰富电能，却不能使用，例如测量高压线的电流时，不能引用高压线的高压电源，无论在轨道交通领域的电网(电压25000V)绝缘子漏电检测，或是国家干线电网绝缘子漏电检测都不能使用电网电压；家用电度表测量电功率时不仅需要用互感器测量电流，还要用变压器获得电源来支持电度表工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种自发电式电流检测传感器，在进行电流检测时，既能通过被测电流获得电能，又能实现被测电流的检测。

本发明第一方面提供一种自发电式电流检测传感器，包括：

电流互感模块、电流取样模块、广义共振升压模块、反广义共振检测模块；

电流互感模块的第一端与广义共振升压模块的第一输入端连接，电流互感模块的第二端与电流取样模块的第一端连接，电流取样模块的第二端与广义共振升压模块的第二输入端连接；

反广义共振检测模块与电流取样模块的第一端和第二端、及广义共振升压模块的第一输入端及第二输入端连接；

电流互感模块利用互感原理将被测电流转换为感应电流；

广义共振升压模块利用广义共振升压原理将感应电流转换为电能；

反广义共振检测模块获取电流取样模块的第一端和第二端之间的第一取样电压信号，及广义共振升压模块的第一输入端和第二输入端之间的第二取样电压信号；

反广义共振检测模块根据第一取样电压信号和第二取样电压信号，得到与电流信号相关联的电信号。

进一步的，电流互感模块包括初级线圈和次级线圈，被测电流穿过初级线圈，次级线圈包括电感；

广义共振升压模块包括谐振升压单元、整流滤波单元、储能单元、及稳压防反保护单元；

次级线圈的电感与电流取样模块和谐振升压单元串联；