一种磁调制器电流检测装置制造方法及图纸

一种磁调制器电流检测装置，包括磁调制器、整形电路、滤波电路和反馈电路，磁调制器包括铁芯T1和铁芯T2，激励线圈W3和激励线圈W7反向串联连接；采样线圈W1和采样线圈W5反向串联连接；检测线圈W2和检测线圈W6同向串联连接；反馈线圈W4和反馈线圈W8同向串联连接；整形电路输入端和磁调制器输出端C连接；整形电路输出端和滤波电路的输入端M连接；滤波电路的输入端N和磁调制器输出端C’连接；反馈电路的输入端与滤波电路输出端连接；反馈电路输出端和磁调制器F端连接。本实用新型专利技术具有测量精度高，结构简单、性能稳定和抗干扰能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磁调制器电流检测装置
本技术属于直流电流检测领域，具体涉及一种磁调制器电流检测装置。
技术介绍
目前，直流小电流的检测基本上都是采用以磁调制器为核心构成的倍频调解方式来测量的。倍频磁调制原理是将磁调制器输出信号中的二次谐波作为有效信息提取出来，利用其幅值的大小来检测直流电流。但磁调制器输出信息中还包含有其它谐波分量，需要进行较高的滤波处理，而且取出的二次谐波分量的幅值一般较小，此外，还需要比较复杂的解调电路来检出被测电流的极性，很容易受到干扰。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有直流小电流测量装置结构复杂，抗干扰能力差的问题，同时提高测量精度。本技术技术方案是一种磁调制器电流检测装置，包括磁调制器、整形电路、滤波电路和反馈电路，磁调制器包括铁芯T1和铁芯T2，铁芯T1上绕有采样线圈W1、检测线圈W2、激励线圈W3和反馈线圈W4，铁芯T2上绕有采样线圈W5、检测线圈W6、激励线圈W7和反馈线圈W8；激励线圈W3和激励线圈W7反向串联连接，激励线圈W3另一端A和激励线圈W7另一端A’作为磁调制器励磁电流输入端与市电连接；采样线圈W1和采样线圈W5反向串联连接，采样线圈W1另一端B和采样线圈W5另一端B’作为磁调制器输入端，用于输入被测电流；检测线圈W2和检测线圈W6同向串联连接，检测线圈W2另一端C’和检测线圈W6另一端C作为磁调制器输出端；反馈线圈W4和反馈线圈W8同向串联连接，反馈线圈W4的另一端F’和反馈线圈W8的另一端F作为磁调制器反馈电流输入端；整形电路输入端和磁调制器输出端C连接；整形电路输出端和滤波电路的输入端M连接；滤波电路的输入端N和磁调制器输出端C’连接；反馈电路的输入端与滤波电路输出端连接；反馈电路输出端和磁调制器反馈线圈W8的F端连接；电阻R0和电压表V并联后一端与磁调制器反馈线圈W4的F’端连接，电阻R0另一端接地。进一步的，所述整形电路为双向稳压器D。进一步的，所述滤波电路为有源低通滤波电路，包括运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，电阻R1和电阻R2串联连接，R1的另一端作为滤波电路输入端M，R2另一端与运算放大器U1同相输入端连接；运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端连接；电容C1的一端与电阻R1和电阻R2连接点连接，电容C1另一端作为滤波电路输入端N；电容C2的一端与运算放大器U1的同相输入端连接，另一端与滤波电路输入端N连接；运算放大器U1的输出端作为滤波电路的输出端P，滤波电路的输出端Q与输入端N连接。进一步的，所述反馈电路包括运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C3；电阻R3、电容C3和电阻R4依次串联连接，电阻R3另一端作为反馈电路输入端X，电阻R4的另一端与运算放大器U2的输出端连接，运算放大器U2的反相输入端与电阻R3、电容C3连接处连接；电阻R5的一端与运算放大器U2的同相输入端连接，电阻R5的另一端接地；运算放大器U2的同相输入端作为反馈电路的输入端Y；反馈电路的输入端X与滤波电路输出端Q连接，反馈电路的输入端Y与滤波电路输出端P连接。进一步的，所述的电压表V选用位数字表头，用于显示电流检测结果。本技术的工作原理：被测电流即磁调制器输入电流I＝0时，铁芯中恒定磁场强度H0＝0，磁调制器输出电压u0的正波峰Um+、负波峰Um-相等，Um+＝Um-；当I>0时，H0≠0，u0的正波峰、负波峰不相等，出现波峰差ΔUm＝Um+-Um-，波峰差ΔUm的大小与被测电流I成正比，波峰差的正、负与被测电流I的极性一致。对u0进行整形处理后得到和ΔUm相等的ΔUm'，再经过低通滤波处理得到其直流分量，即可获得能反映被测直流大小和极性的直流电压，再经过反馈电路接入到反馈线圈上，构成一个闭环系统，利用反馈电流产生的磁势与被测电流产生的磁势相平衡的特点来测量被测电流。本技术的有益效果是：通过检测磁调制器输出直流分量的大小和正负来反映被测电流的大小和极性，从而实现直流小电流的测量，结构简单、抗干扰能力强；通过反馈电路使测量装置具有无差调节特性，极大地提高测量精度。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术电路结构框图。图2为本技术电路图。图3为磁调制器输出电压u0的波形图，被测电流I＝0。图4为磁调制器输出电压u0的波形图，被测电流I>0。图5为整形后输出电压u'0的波形图，I＝0。图6为整形后输出电压u'0的波形图，I>0。具体实施方式如图1和图2所示，一种磁调制器电流检测装置，包括磁调制器、整形电路、滤波电路和反馈电路，磁调制器包括铁芯T1和铁芯T2，铁芯T1上绕有采样线圈W1、检测线圈W2、激励线圈W3和反馈线圈W4，铁芯T2上绕有采样线圈W5、检测线圈W6、激励线圈W7和反馈线圈W8；激励线圈W3和激励线圈W7反向串联连接，激励线圈W3另一端A和激励线圈W7另一端A’作为磁调制器励磁电流输入端与市电连接；采样线圈W1和采样线圈W5反向串联连接，采样线圈W1另一端B和采样线圈W5另一端B’作为磁调制器输入端，用于输入被测电流；检测线圈W2和检测线圈W6同向串联连接，检测线圈W2另一端C’和检测线圈W6另一端C作为磁调制器输出端；反馈线圈W4和反馈线圈W8同向串联连接，反馈线圈W4的另一端F’和反馈线圈W8的另一端F作为磁调制器反馈电流输入端；整形电路输入端和磁调制器输出端C连接；整形电路输出端和滤波电路的输入端M连接；滤波电路的输入端N和磁调制器输出端C’连接；反馈电路的输入端与滤波电路输出端连接；反馈电路输出端和磁调制器反馈线圈W8的F端连接；电阻R0和电压表V并联后一端与磁调制器反馈线圈W4的F’端连接，电阻R0另一端接地。各线圈的同名端用(·)标注在图2中。使用的整形电路为双向稳压器D。使用的滤波电路为有源低通滤波电路，包括运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，电阻R1和电阻R2串联连接，R1的另一端作为滤波电路输入端M，R2另一端与运算放大器U1同相输入端连接；运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端连接；电容C1的一端与电阻R1和电阻R2连接点连接，电容C1另一端作为滤波电路输入端N；电容C2的一端与运算放大器U1的同相输入端连接，另一端与滤波电路输入端N连接；运算放大器U1的输出端作为滤波电路的输出端P，滤波电路的输出端Q与输入端N连接。使用的反馈电路包括运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C3；电阻R3、电容C3和电阻R4依次串联连接，电阻R3另一端作为反馈电路输入端X，电阻R4的另一端与运算放大器U2的输出端连接，运算放大器U2的反相输入端与电阻R3、电容C3连接处连接；电阻R5的一端与运算放大器U2的同相输入端连接，电阻R5的另一端接地；运算放大器U2的同相输入端作为反馈电路的输入端Y；反馈电路的输入端X与滤波电路输出端Q连接，反馈电路的输入端Y与滤波电路输出端P连接。使用的电压表V选用位数字表头，用于显示电流检测结果。如图2所示，磁调制器励磁电流输入端A和输入端A与220V交流电源连接。使用的磁调制器，两个铁芯特性和尺寸一致。两铁芯上的激励线圈W3和激励线圈W7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁调制器电流检测装置，包括磁调制器、整形电路和滤波电路，其特征在于，还包括反馈电路，磁调制器包括铁芯T1和铁芯T2，铁芯T1上绕有采样线圈W1、检测线圈W2、激励线圈W3和反馈线圈W4，铁芯T2上绕有采样线圈W5、检测线圈W6、激励线圈W7和反馈线圈W8；激励线圈W3和激励线圈W7反向串联连接，激励线圈W3另一端A和激励线圈W7另一端A’作为磁调制器励磁电流输入端与市电连接；采样线圈W1和采样线圈W5反向串联连接，采样线圈W1另一端B和采样线圈W5另一端B’作为磁调制器输入端，用于输入被测电流；检测线圈W2和检测线圈W6同向串联连接，检测线圈W2另一端C’和检测线圈W6另一端C作为磁调制器输出端；反馈线圈W4和反馈线圈W8同向串联连接，反馈线圈W4的另一端F’和反馈线圈W8的另一端F作为磁调制器反馈电流输入端；整形电路输入端和磁调制器输出端C连接；整形电路输出端和滤波电路的输入端M连接；滤波电路的输入端N和磁调制器输出端C’连接；反馈电路的输入端与滤波电路输出端连接；反馈电路输出端和磁调制器反馈线圈W8的F端连接；电阻R0和电压表V并联后一端与磁调制器反馈线圈W4的F’端连接，电阻R0另一端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种磁调制器电流检测装置，包括磁调制器、整形电路和滤波电路，其特征在于，还包括反馈电路，磁调制器包括铁芯T1和铁芯T2，铁芯T1上绕有采样线圈W1、检测线圈W2、激励线圈W3和反馈线圈W4，铁芯T2上绕有采样线圈W5、检测线圈W6、激励线圈W7和反馈线圈W8；激励线圈W3和激励线圈W7反向串联连接，激励线圈W3另一端A和激励线圈W7另一端A’作为磁调制器励磁电流输入端与市电连接；采样线圈W1和采样线圈W5反向串联连接，采样线圈W1另一端B和采样线圈W5另一端B’作为磁调制器输入端，用于输入被测电流；检测线圈W2和检测线圈W6同向串联连接，检测线圈W2另一端C’和检测线圈W6另一端C作为磁调制器输出端；反馈线圈W4和反馈线圈W8同向串联连接，反馈线圈W4的另一端F’和反馈线圈W8的另一端F作为磁调制器反馈电流输入端；整形电路输入端和磁调制器输出端C连接；整形电路输出端和滤波电路的输入端M连接；滤波电路的输入端N和磁调制器输出端C’连接；反馈电路的输入端与滤波电路输出端连接；反馈电路输出端和磁调制器反馈线圈W8的F端连接；电阻R0和电压表V并联后一端与磁调制器反馈线圈W4的F’端连接，电阻R0另一端接地。2.根据权利要求1所述的磁调制器电流检测装置，其特征在于，所述整形电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：向小民，危杰，唐越，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42