[实用新型]用于冲击电流测量的宽频磁场传感器

说明书

本申请提供了一种用于冲击电流测量的宽频磁场传感器，包括依次电性连接的磁场传感探头、有源积分模块、数据采集单元和光电转换模块；磁场传感探头用于感应磁场以产生磁场微分信号；有源积分模块用于将磁场微分信号进行积分运算，并将磁场微分信号还原为模拟信号；数据采集单元用于将模拟信号进行信号采集，并转换为数字信号；光电转换模块用于将数字信号转换为光信号，并将光信号传输至计算分析软件。用于冲击电流测量的宽频磁场传感器的体积小，重量轻，测量频带宽，适用于各类的瞬态磁场的测量。磁场传感探头使得输出感应电压增加一倍，大幅提高线圈输出电压的灵敏系数。设置有金属屏蔽盒，提高了抗干扰能力，保证了磁场测量的准确性。

技术领域

本实用新型属于电气测量技术领域，具体涉及一种用于冲击电流测量的宽频磁场传感器。

背景技术

雷击至输电线路、建筑等物体上时产生极高的电压，导致绝缘闪络或击穿的同时，还附带强大的冲击电流，将产生非常高的地电位抬升，严重危害设备和人身安全。

为了研究雷击电流对设备的影响，进而为设备耐受电流能力设计提供技术支撑，冲击电流试验设备在实验室模拟雷电流，防雷设备电器产品如避雷器、阀片以及大功率电阻等都需要进行冲击电流耐受试验。目前测量冲击电流的传感器包括罗氏线圈和分流器，它们使用时需要串接进回路，很多试验设备没有串接的空间。因此非接触式的冲击电流测量方法即磁场传感器是冲击电流现场测量的研究方向。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于冲击电流测量的宽频磁场传感器，可适用于工频磁场和冲击瞬态磁场的测量。

本申请提供一种用于冲击电流测量的宽频磁场传感器，包括依次电性连接的磁场传感探头、有源积分模块、数据采集单元和光电转换模块；

所述磁场传感探头用于感应磁场以产生磁场微分信号；

所述有源积分模块用于将所述磁场微分信号进行积分运算，并将所述磁场微分信号还原为模拟信号；

所述数据采集单元用于将所述模拟信号进行信号采集，并转换为数字信号；

所述光电转换模块用于将所述数字信号转换为光信号，并将所述光信号传输至计算分析软件。

进一步地，所述磁场传感探头包括线圈、印制电路板、输出端口和金属屏蔽盒；

所述线圈设置在所述印制电路板上，与所述输出端口连接；

所述金属屏蔽盒设置在所述线圈上，用于屏蔽横向磁场进入所述线圈。

进一步地，所述线圈敷设若干匝数的阿基米德螺线。

进一步地，所述线圈敷设至少15匝。

进一步地，所述线圈包括上层线圈和下层线圈。

进一步地，所述上层线圈和所述下层线圈分别设置在所述印制电路板的上下两侧，所述上层线圈和所述下层线圈串联。

进一步地，所述输出端口采用SMA接口。

进一步地，所述输出端口固定于所述属屏蔽盒上。

进一步地，所述输出端口经测量高频电缆与所述有源积分模块连接。

进一步地，所述金属屏蔽盒的四周侧面为金属铜结构，所述金属屏蔽盒上位于所述线圈的两个正面为绝缘材质结构。

本申请具有的有益效果：

本申请提供的用于冲击电流测量的宽频磁场传感器的体积小，重量轻，测量频带宽，适用于各类的瞬态磁场的测量。通过设置的双层的阿基米德螺旋线串联结构，使得输出感应电压增加一倍，大幅提高线圈输出电压的灵敏系数。还可以根据测量对象磁场强度的不同和所需灵敏度不同，灵活选择不同匝数的宽频磁场传感器；设置有金属屏蔽盒，提高了抗干扰能力，保证了磁场测量的准确性。