浪涌电流检测装置制造方法及图纸

本公开的各种实施例提供了一种浪涌电流检测装置，包括：电流信号获取模块，被配置为获取与流经浪涌保护装置的电流对应的数字信号；以及微控制器，被配置为：基于从电流信号获取模块接收到的数字信号检测电流是否为浪涌电流，计算并存储与浪涌电流有关的特征信息；该浪涌电流检测装置还用于根据所存储的与浪涌电流有关的特征信息计算并监测浪涌保护装置的寿命。

Surge current detecting device

Including the embodiment of the public all provides a surge current detection device, current signal acquisition module is configured to obtain and through the surge protection device corresponding to the current digital signal; and the micro controller is configured to obtain current signal from the digital signal detection module receives the current surge current is based on. Calculate and store information about features and surge current; the surge current detection device for surge current and according to the characteristic information stored in the calculation and monitoring of surge protection device life.

【技术实现步骤摘要】
浪涌电流检测装置
本公开的实施例涉及浪涌电流检测装置。
技术介绍
对于各种电子设备如配电柜、通讯线路等，由于短路、电源切换或其他外界的干扰，会突然产生高于正常工作电流的瞬时浪涌电流，如雷电流，该瞬时浪涌电流会对回路中的其他设备造成损害。为了避免上述情况，通常会采用过电流或过电压保护装置对瞬时浪涌电流进行处理，例如，浪涌保护装置能够在极短的时间内对浪涌进行分流处理，从而达到避免浪涌对回路中其他设备的损害的目的。然而，现有的浪涌保护装置仅能够实现对浪涌的分流，无法实现对浪涌的检测。
技术实现思路
本公开的实施例旨在提供至少部分地解决上述问题的浪涌电流检测装置。根据一些实施例，提供了一种浪涌电流检测装置，包括：电流信号获取模块，被配置为获取与流经浪涌保护装置的电流对应的数字信号；以及微控制器，被配置为：基于从电流信号获取模块接收到的数字信号检测电流是否为浪涌电流，以及响应于检测到电流为浪涌电流，存储与电流有关的特征信息。根据本公开实施例的浪涌电流检测装置，通浪涌电流信号获取模块将可能包括难以检测的瞬时浪涌电流的电流转换为对应的数字信号，以使得微控制器能够根据该电流信号获取模块获取到的数字信号，确定该电流是否为浪涌电流。如果检测到该电流为浪涌电流，存储与该电流有关的特征信息，如电流峰值、电流波形等，以使得用户能够基于该特征信息，获知所流浪涌电流的具体情况。在一些实施例中，电流信号获取模块包括：电流传感器，被配置为将流经浪涌保护装置的电流转换为微分电流信号；积分电路，被配置为对从电流传感器接收到的微分电流信号进行积分，以获得复原后的电流信号；放大电路，被配置为对从积分电路接收到的电流信号进行放大，以获得放大电流信号；模数转换器，被配置为将从放大电路接收到的放大电流信号转换为数字信号。在一些实施例中，电流传感器包括罗氏线圈。罗氏线圈具有测量范围大，精度高的特点，且还具有结构简单，体积小，重量轻等结构上的优点。在一些实施例中，罗氏线圈包括印制电路板PCB罗氏线圈。对比传统绕线罗式线圈，PCB罗氏线圈稳定性更好，绕线分布更均匀，互感系数更小。对应同样大小的浪涌电流，输出的微分信号更小，需要的电气间隙也更小，同时保留了绕线罗氏线圈不饱和的特性。在一些实施例中，积分电路包括电阻电容RC积分电路。RC积分电路的结构简单，在高频下有很好的响应，尤其适合瞬时浪涌电流的积分。在一些实施例中，积分电路和放大电路均被配置有直流偏置电压。在一些实施例中，模数转换器包括具有逐次逼近寄存器型SAR结构的模数转换器。由于SAR结构的模数转换器具有较高的采样率，而浪涌电流信号的频率一般很高，因此能够在较短时间内采集足够多的点，进而能够确保电流检测的准确性。在一些实施例中，放大电路和模数转换器之间连接有电阻/电容缓冲区，电阻/电容缓冲区被配置为由电阻和电容串联组成。能够提高模数转换器的转换精度。在一些实施例中，电阻/电容缓冲区的电容值为模数转换器的采样电容的40-100倍。在确保电路稳定性的前提下，尽可能地提高模数转换器的转换精度。在一些实施例中，微控制器被配置为：将数字信号与预定阈值进行比较；以及当数字信号大于预定阈值时，确定电流为浪涌电流。在一些实施例中，电流包括浪涌电流。当电流为浪涌电流时，能够实现对浪涌电流的检测。在一些实施例中，电流传感器被配置为连接在浪涌保护装置中的浪涌保护模块的上游位置。在一些实施例中，浪涌保护模块包括压敏电阻和气体放电管GDT。在一些实施例中，微控制器还被配置为当浪涌保护模块为压敏电阻时，基于与电流有关的特征信息和压敏电阻的寿命参考数据确定压敏电阻的剩余寿命。通过所检测到的与电流相关的特征信息，确定压敏电阻的剩余寿命，能够使用户获知压敏电阻的老化状态，从而能够使得用户在获知该压敏电阻剩余寿命不多的情况下，及时更换该压敏电阻或包括该压敏电阻的浪涌保护装置，避免由于该压敏电阻失效对设备造成损坏。在一些实施例中，微控制器还被配置为当浪涌保护模块为压敏电阻时，在压敏电阻的剩余寿命小于阈值时，发出报警信号。在一些实施例中，微控制器还被配置为当浪涌保护模块为GDT时，基于与电流有关的特征信息确定GDT的损坏原因。在一些实施例中，特征信息包括以下至少一项：数字信号；电流的模拟波形；电流的脉宽；电流对应的模拟波形的峰值；电流从0上升到峰值的第一预定比例所花费的时间；以及电流从峰值衰减到峰值的第二预定比例所花费的时间。应当理解，
技术实现思路
部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定，其中：图1示出了根据本公开实施例的浪涌电流检测装置结构图；图2示出了根据本公开实施例的一种RC积分电路的电路图；图3示出了根据本公开实施例的一种放大电路的电路图；图4示出了根据本公开实施例的一种电阻/电容缓冲区的电路图；图5A示出了根据本公开实施例的电流实际波形；图5B示出了根据本公开实施例的由模数转换器得到数字信号线性拟合后恢复的电流波形的示意图。在所有附图中，相同或相似参考数字表示相同或相似元素。具体实施方式现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。如本文中，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。图1示出了根据本公开实施例的浪涌电流检测装置100结构图。如图1所示，浪涌电流检测装置100总体上包括电流信号获取模块1和微控制器2，其中，电流信号获取模块1被配置为获取流经浪涌保护装置的电流对应的数字信号；微控制器2被配置为基于从电流信号获取模块1接收到的数字信号检测电流是否为浪涌电流，并且响应于检测到电流为浪涌电流，存储与电流有关的特征信息。其中，该浪涌保护装置可以为过电压保护装置，也可以为过电流保护装置，本公开实施例对该浪涌保护装置的具体类型不作限定。由于流经浪涌保护装置的电流可能为瞬时雷电流，也可能是其他浪涌电流，当该电流为瞬时雷电流时，可能会对浪涌保护装置或者与该浪涌保护装置连接的其他设备造成损害，为了检测是否发生浪涌电流以及发生的浪涌电流的类型及其他特征，需要对该电流进行检测。根据本公开实施例的浪涌电流检测装置100，通浪涌电流信号获取模块1将可能包括难以检测的瞬时浪涌电流的电流转换为对应的数字信号，以使得微控制器2能够根据该电流信号获取模块1获取到的数字信号，确定该电流是否为浪涌电流，如果检测到该电流为浪涌电流，存储与该电流有关的特征信息，如电流峰值、电流波形等，以使得用户能够基于该特征信息，获知所流浪涌电流的具体情况。如图1所示，浪涌电流检测装置100中的电流信号获取模块1包括电流传感器101、积分电路102、放大电路103和模数转换器104。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浪涌电流检测装置(100)，包括：电流信号获取模块(1)，被配置为获取与流经浪涌保护装置的电流对应的数字信号；以及微控制器(2)，被配置为：基于从所述电流信号获取模块(1)接收到的所述数字信号检测所述电流是否为浪涌电流，以及响应于检测到所述电流为浪涌电流，计算并存储与所述电流有关的特征信息。

【技术特征摘要】
1.一种浪涌电流检测装置(100)，包括：电流信号获取模块(1)，被配置为获取与流经浪涌保护装置的电流对应的数字信号；以及微控制器(2)，被配置为：基于从所述电流信号获取模块(1)接收到的所述数字信号检测所述电流是否为浪涌电流，以及响应于检测到所述电流为浪涌电流，计算并存储与所述电流有关的特征信息。2.根据权利要求1所述的浪涌电流检测装置(100)，所述电流信号获取模块(1)包括：电流传感器(101)，被配置为将流经浪涌保护装置的电流转换为微分电流信号；积分电路(102)，被配置为对从所述电流传感器(101)接收到的所述微分电流信号进行积分，以获得复原后的电流信号；放大电路(103)，被配置为对从所述积分电路(102)接收到的电流信号进行放大，以获得放大电流信号；模数转换器(104)，被配置为将从所述放大电路(103)接收到的所述放大电流信号转换为所述数字信号。3.根据权利要求2所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述电流传感器(101)包括罗氏线圈。4.根据权利要求3所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述罗氏线圈包括印制电路板PCB罗氏线圈。5.根据权利要求2所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述积分电路(102)包括电阻电容RC积分电路。6.根据权利要求2所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述积分电路(102)和所述放大电路(103)均被配置有直流偏置电压。7.根据权利要求2所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述模数转换器(104)包括具有逐次逼近寄存器型SAR结构的模数转换器。8.根据权利要求2所述的浪涌电流检测装置(100)，其特征在于，所述放大电路(103)和所述模数转换器(104)之间连接有电阻/电容缓冲区(105)，所述电阻/电容缓冲区(105)被配置为由电阻和电容串联组成。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：方昀，S·田，厉晓东，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：新型
国别省市：法国,FR