[发明专利]一种单线圈取电和测量的电流传感器

说明书

本发明公开了一种单线圈取电和测量的电流传感器，包括取电/采样线圈、电流采集调理电路、电源调理电路和CPU，所述取电/采样线圈的一次侧设置在配电线路上，二次侧分别与电流采集调理电路的输入端和电源调理电路的输入端连接；所述电流采集调理电路的输出端与CPU的数据输入端连接，所述电源调理电路的输出端与CPU的电源端连接，所述CPU的控制端与电源调理电路的控制开关连接；当电流采集调理电路工作时CPU控制关断电源调理电路。本发明采用单线圈进行取电和测量，即满足了电量的获取和电流的采集范围，又缩小了取电线圈的体积，降低了电流传感器的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种单线圈取电和测量的电流传感器，属于种电力系统配电网故障监测技术领域。

背景技术

智能配电网的故障监测装置，一般直接安装在6KV到35KV的配电线路上，这类装置的安装机构包含磁回路，通过电磁感应采集传感器的二次电流，实现对输电线缆一次电流的实时监控，实现测量的功能。

目前现有的自取电电流传感器采用的双线圈设计，一个线圈取电，需要线圈输出高功率(电压和电流乘积最大)；另一个线圈采样，需要并接比较小的采样电阻，适应目前的AD采集范围和比较大的电流采集范围。该无线自取电电流传感器通过取能线圈从所安装线路上获得工作电源，并通过测量线圈检测短路和接地故障电流信号，解决了外接电源需要增加二次布线的不足。

由于取电线圈二次侧不能添加限压和限流的电路，不然会影响取电的效率；和采样线圈的调理电路设计原理是相反的，需要并接很小的采样电阻来扩展电流探测的范围。因此，上述双线圈设计的现有的电流传感器体积大且成本高，如果按照传统方式使用一个线圈即取电又采集，满足一定的取电量不仅需要成倍的增加取电线圈的体积，而且增加成本费用，同时电流的探测范围也会成倍的缩小。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种单线圈取电和测量的电流传感器。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供的一种单线圈取电和测量的电流传感器，其特征是，包括取电/采样线圈、电流采集调理电路、电源调理电路和CPU，所述取电/采样线圈的一次侧设置在配电线路上，二次侧分别与电流采集调理电路的输入端和电源调理电路的输入端连接；所述电流采集调理电路的输出端与CPU的数据输入端连接，所述电源调理电路的输出端与CPU的电源端连接，所述CPU的控制端与电源调理电路的控制开关连接；当电流采集调理电路工作时CPU控制关断电源调理电路。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电流采集调理电路包括采样电阻、运算放大器和电流调理电路，所述电源调理电路包括整流桥、电量收集调理电路和电源供给电路，所述采样电阻的一端与取电/采样线圈的二次侧一端连接，另一端与整流桥的一输入端连接，整流桥的另一输入端与取电/采样线圈的二次侧另一端连接，整流桥的两输出端与电量收集调理电路的输入端连接，电量收集调理电路的输出端经过电源供给电路与CPU的电源端连接；所述运算放大器的两输入端分别连接在采样电阻的两端，输出端经过电流调理电路与CPU的数据输入端连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电流调理电路包括AD转换模块。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电量收集调理电路包括滤波电路，所述电源供给电路包括电源变换电路。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述CPU还连接有无线收发模块。

第二方面，本发明实施例提供的一种单线圈取电和测量的三相电流传感器，包括上述任意所述的一种单线圈取电和测量的电流传感器，还包括第一采样线圈、第一电流采集调理电路、第二采样线圈和第二电流采集调理电路，所述取电/采样线圈、第一采样线圈和第二采样线圈的一次侧分别设置在配电线路的不同相线上，所述第一采样线圈的二次侧经过第一电流采集调理电路与CPU的数据输入端连接，所述第二采样线圈的二次侧经过第二电流采集调理电路与CPU的数据输入端连接。