[发明专利]直流电流传感器

权利要求书

1.一种直流电流传感器，包括：

一个检测铁芯，由环形软磁材料构成，具有沿所述铁芯内的圆周方向延伸的中空部分；

一个激磁线圈，在中空部分中沿圆周方向绕制和设置；

一个检测线圈，环绕检测铁芯呈螺旋形绕制，

一个导线，用于非接触检测的直流电流流经其中，并且它还延伸通过检测线圈的中心；

其特征在于，它还包括：

一个交流电流提供装置，用于向所述激磁线圈提供电流，使整个检测铁芯周期性地沿圆周方向和与其垂直的方向产生磁饱和，因此在激磁线圈激磁时，根据流经导线并被检测的直流电流能够调制在检测铁芯中产生的磁通；并且

所述检测线圈产生的电动势具有的频率为激磁电流频率的两倍，从而检测流经导线的直流电流。

2.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，该交流电流提供装置将来自振荡器的激磁电流的频率即两倍于激磁电流的频率1/2分频，并连接到所述激磁线圈上，还包括有调制装置，用于根据流经导线的直流电流对在检测铁芯中产生的磁通进行调制，以及相位比较装置，用于检测振荡器输出和检测线圈输出的相位差，该检测线圈输出的频率两倍于激磁电流的频率，借此，可以检测流经导线的直流电流的绝对值和/或方向。

3.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，还包括检测装置，其向检测铁芯提供一个磁场，该磁场的方向和强度线性地周期性地变化，所述检测装置检测该检测线圈的正侧方的输出时间和负侧方的输出时间的差，借此可以检测流经导线的直流电流的绝对值和/或方向。

4.根据权利要求3的直流电流传感器，其中还包括一个调制线圈，其沿与导线相同的方向延伸，借此，由所述的调制线圈产生的交流磁场叠加到检测线圈上。

5.根据权利要求4的直流电流传感器，其中，调制线圈和检测线圈置于一体。

6.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，检测铁芯由一个外圆柱体和一个内圆柱体构成，外圆柱体具有底部，在圆柱体底部的中心具有一个通孔，内圆柱体环绕圆柱体的一个端部有一环状部分。

7.根据权利要求6的直流电流传感器，其中，所述外圆柱体的外部被由坡莫合金或无定向硅钢片形成的屏蔽外壳所环绕。

8.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，检测铁芯是由一个端部向外弯的内圆柱体和一个端部向内弯的外圆柱体构成的。

9.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，检测铁芯是由坡莫合金、硅钢片、非晶电磁软铁和软铁氧体材料的一或多种构成的。

10.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，检测铁芯沿圆周方向至少在一位置处是可分离的。

11.根据权利要求10的直流电流传感器，其中，激磁线圈是由一对半圆的激磁线圈元件构成的，而检测铁芯是由一对半圆形检测铁芯元件和一对半圆形板构成的，其配置使得环绕所述激磁线圈元件。

12.根据权利要求1的直流电流传感器，其中，检测铁芯包括：一个成一体型的检测铁芯元件，其通过沿竖直方向层叠一对马蹄形圆柱体成一体构成，以及一个分离型的检测铁芯元件，在其中一对马蹄形圆柱体的配置形成一个预定间隙，以便将所述成一体型检测铁芯元件夹紧在其间，一个激磁线圈由一对独立的激磁线圈部分构成，它们的弯曲和配置以便实现经过构成所述成一体型检测磁芯元件和分离型检测铁芯元件的马蹄形圆柱体而连通，另外检测线圈由一对独立的检测线圈部分构成，它们环绕所述成一体型检测铁芯元件和分离型检测铁芯元件呈螺旋形绕制。

13.根据权利要求2的直流电流传感器，其中，成一体型检测铁芯元件由一对U形元件和一隔板构成，而构成分离型检测铁芯元件的马蹄形圆柱体分别由U形槽元件和盖板构成。