[发明专利]一种宽频带交直流的电流测量装置

说明书

本申请公开了一种宽频带交直流的电流测量装置，包括两个铁芯骨架、一个非磁性骨架、四个绕组以及附属的补偿电路；结合了双铁芯结构自激振荡磁通门传感器及罗氏线圈电流传感器结构，配合直流磁通补偿电路，可以完成交流电流检测，也可以完成直流电流检测，利用双铁心结构磁通门法电流传感器测量低频率电流，利用罗氏线圈电流传感器测量工频电流，大大扩宽了电流测量带宽，且对于含有直流分量的交流电流检测精度优于电磁式电流传感器。同时在测量低频电流时，通过直流磁势补偿及调整激磁频率的方法，可有效提高低频电流测量的精度。从而解决了现有技术对交直流电流测量时，不能同时兼顾对高低频的交直流电流测量且测量误差较大的技术问题。

技术领域

本申请涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种宽频带交直流的电流测量装置。

背景技术

近年来随着交直流配电网的发展，尤其是交流电网中的非线性负荷不断增加，在交流电网中出现了直流分量。交直流电流同时测量的场景越来越多，包括电动汽车充电桩内部交直流检测，半波电流检测装置等等。电流检测范围不局限于原本的工频电流，扩展到了低频电流及直流分量。因此对于宽频带交直流的准确测量再度成为热点之一。

传统的电流测量装置如电磁式电流互感器(ICT)等，由于一次侧恒定直流的影响，使得铁芯的工作状态趋于饱和，铁芯磁化曲线畸变，导致在直流分量下，对交流电流测量的误差非常大。传统的直流检测装置如直流互感器，由于在一次电流中存在交流分量时，磁调制器受限于调制频率以及信号解调方法的限制，无法完成交直流电流的同时检测。而现有的交直流检测装置，如霍尔式交直流电流传感器，受到霍尔元件本身材料特性及开口铁芯漏磁通的影响，导致对低频电流测量误差非常大。

发明内容

本申请的目的在于提供一种宽频带交直流的电流测量装置，用于解决现有技术对交直流电流测量时，不能同时兼顾对高低频交直流电流测量且测量误差较大的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种宽频带交直流的电流测量装置，所述装置包括：非磁性材料骨架(C₀)以及对应的第一补偿电路、铁芯骨架(C₁)和铁芯骨架(C₂)以及对应的第二补偿电路；

所述第一补偿电路包括：绕组(W₀)、采样电阻(R_S0)、信号处理电路(A₀)、运算放大电路(U₀)、终端测量电阻(R_M1)；

所述绕组(W₀)均匀环绕在所述非磁性材料骨架上；所述采样电阻(R_S0) 的两端分别连接于所述绕组(W₀)的两端；所述信号处理电路(A₀)的第一端连接于所述绕组(W₀)的一端，第二端连接于所述运算放大电路(U₀)的第一端；所述运算放大电路(U₀)的第二端与所述终端测量电阻(R_M1)相连；

所述第二补偿电路包括：激励绕组(W₁)、激励绕组(W₂)、二次绕组(W_S)、运算放大电路(U₁)、运算放大电路(U₂)、误差控制电路(U₃)、采样电阻(R_S1)、采样电阻(R_S2)、终端测量电阻(R_M2)、信号处理电路(A₁)；

所述激励绕组(W₁)均匀环绕在所述铁芯骨架(C₁)，所述激励绕组(W₂) 均匀环绕在所述铁芯骨架(C₂)，所述二次绕组(W_S)均匀缠绕在所述铁芯骨架(C₁)和所述铁芯骨架(C₂)；