[发明专利]一种电流探测装置及方法

说明书

本发明涉及一种电流探测装置及方法。该电流探测装置包括：发光二极管单元，串接于待测电路，适于根据流经所述发光二极管单元的电流大小发出对应功率的光信号；光信号接收器，用于采集所述光信号；以及处理器，适于根据所述光信号接收器采集的光信号的功率，确定流经所述发光二极管单元的电流值。本发明能够实现光电隔离以减小探头接入对电流测量的影响，减少外部杂散参数的引入以提升对电流的探测精度，并缩小待测电路的空间尺寸以实现更大带宽范围的电流探测。

技术领域

本发明涉及电流的探测技术，尤其涉及一种电流探测装置及方法。

背景技术

电流传感器是一种用于探测电流参数的装置，能够感测流经待测电路的电流，并将感测到的电流变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信号进行输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。现有的电流传感器主要包括分流器和电流互感器。

分流器通常用于测量直流电流，是根据电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。在利用分流器测量电流时，需要使待测电流流经阻值很小的探测电阻以产生压降，并通过探测电阻两端的压降来标定并显示电流读数。这种非隔离的探测方式受到探测电阻的耐压能力及额定功率的较大限制，并容易在引出电流信号的同时向待测电路引入外部的杂散参数，从而导致较大的误差。此外，探测电阻的器件尺寸也会对待测电路产生较大的影响。这对器件的制备工艺及信号引出都提出了较高的要求。

电流互感器包括电磁式电流互感器和电子式电流互感器。与电磁式电流传感器相比，电子式电流互感器没有铁磁饱和、传输频带宽、二次负荷容量小、尺寸小、重量轻，是电流传感器的主要发展方向。现有的电子式电流互感器主要包括霍尔电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器及专用于变频电量测量的变频功率传感器。这些电流互感器都需要较大的空间来放置互感器，因此无法实现电路结构的高度紧凑，也无法适用于窄脉冲、射频（300kHz～300GHz）、微波（300MHz-300GHz）等高频电流的测量场合。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种电流探测技术，用于实现光电隔离以减小探头接入对电流测量的影响，减少外部杂散参数的引入以提升对电流的探测精度，并缩小待测电路的空间尺寸以实现更大带宽范围的电流探测。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种电流探测装置，以及一种探测电流的方法，用于实现光电隔离以减小探头接入对电流测量的影响，减少外部杂散参数的引入以提升对电流的探测精度，并缩小待测电路的空间尺寸以实现更大带宽范围的电流探测。

本发明提供的上述电流探测装置包括：发光二极管单元，串接于待测电路，适于根据流经所述发光二极管单元的电流大小发出对应功率的光信号；光信号接收器，用于采集所述光信号；以及处理器，适于根据所述光信号接收器采集的光信号的功率，确定流经所述发光二极管单元的电流值。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述发光二极管单元包括但不限于激光二极管。所述激光二极管适于发出具有集中光谱功率的窄带光信号。所述光信号接收器的光谱采集范围可以覆盖且适应于所述窄带光信号的光谱范围。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述光信号接收器可以包括光电转换模块。所述光电转换模块适于根据所述采集的光信号的功率产生对应的光电流。