本发明专利技术公开了一种非接触式微小直流电流检测装置，该电流检测装置包括：直流电源；磁环线圈，且待检测电流的导线穿过磁环线圈；驱动单元，用于驱动直流电源对磁环线圈进行正向充电，驱动直流电源对磁环线圈进行反向充电；采集单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，采集磁环线圈的电流，并将所采集的电流信号转换成电压信号；控制单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，根据采集单元所输出的电压信号判断磁环线圈是否达到磁饱和，并分别记录在正向充电时和反向充电时的磁饱和时间，然后，根据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算导线中待检测电流的电流值。实施本发明专利技术的技术方案，在测量时，无需接触被测电流，而且灵敏度高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种非接触式微小直流电流检测装置，该电流检测装置包括：直流电源；磁环线圈，且待检测电流的导线穿过磁环线圈；驱动单元，用于驱动直流电源对磁环线圈进行正向充电，驱动直流电源对磁环线圈进行反向充电；采集单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，采集磁环线圈的电流，并将所采集的电流信号转换成电压信号；控制单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，根据采集单元所输出的电压信号判断磁环线圈是否达到磁饱和，并分别记录在正向充电时和反向充电时的磁饱和时间，然后，根据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算导线中待检测电流的电流值。实施本专利技术的技术方案，在测量时，无需接触被测电流，而且灵敏度高。【专利说明】一种非接触式微小直流电流检测装置
本专利技术涉及电流检测领域，尤其涉及一种非接触式微小直流电流检测装置。
技术介绍
直流电流一般通过分流器、电流霍尔传感器测量。分流器测量实现简单、开发成本 低、测量范围广、精度高，但是必须接触式，而且，设计安装隔离比较难实现。电流霍尔传感 器耐高压、隔离性好，但无法实现测量小电流、敏感度低。 在电力操作电源、通讯电源系统中，计算绝缘电阻需要测量电流，而且，精度要求 微安级。在这些特殊场合中，无法使用分流器测量电流，而且，使用电流霍尔传感器无法达 到精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需要接触测量或敏感度低的 缺陷，提供一种非接触式微小直流电流检测装置。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种非接触式微小直流电流检 测装置，用于检测导线中的电流，包括： 直流电源； 磁环线圈，且待检测电流的导线穿过所述磁环线圈； 驱动单元，用于根据正向驱动信号驱动所述直流电源对所述磁环线圈进行正向充 电，根据反向驱动信号驱动直流电源对所述磁环线圈进行反向充电； 采集单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，采集所述磁环线圈的电流，并将 所采集的电流信号转换成电压信号； 控制单兀，用于在正向充电时输出正向驱动信号，在反向充电时输出反向驱动信 号，而且，分别在正向充电时和反向充电时，根据所述采集单元所输出的电压信号判断所述 磁环线圈是否达到磁饱和，并分别记录在正向充电时和反向充电时的磁饱和时间，然后，根 据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算导线中待检测电流的电流值。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中， 所述驱动单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，而且，所 述第一开关管的控制端、第二开关管的控制端、第三开关管的控制端和第四开关管的控制 端分别连接控制单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端，第一开关管的 第一端和第三开关管的第一端分别连接所述直流电源的正输出端，第二开关管的第二端和 第四开关管的第二端分别连接所述采样单元，第一开关管的第二端与第二开关管的第一端 分别连接所述磁环线圈的第一端，第三开关管的第二端和第四开关管的第一端分别连接所 述磁环线圈的第二端。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述采样单元为采样电阻， 且所述采样电阻的第一端分别连接所述磁环线圈的第二端和控制单元的第一输入端，所述 采样电阻的第二端接地。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述控制单元包括： 比较模块，用于将所述采集单元所输出的电压与参考电压进行比较，并判断所述 采集单元所输出的电压是否大于参考电压； 计时模块，用于在正向充电时，当所述比较模块输出的结果为大于，则启动计时， 当正向充电结束，则关闭计时，而且，此时的计时时间为正向充电时的磁饱和时间；在反向 充电时，当所述比较模块输出的结果为大于，则启动计时，当反向充电结束，则关闭计时，而 且，此时的计时时间为反向充电时的磁饱和时间； 计算模块，用于根据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算所述磁环线圈的 阻抗系数，并根据所计算的阻抗系数及预先构建的电流计算模型和校准参数，计算导线中 待检测电流的电流值。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述计算模块根据公式1计 算所述磁环线圈的阻抗系数： RT=AD1/AD2 公式 1 其中，RT为所述磁环线圈的阻抗系数，AD1为正向充电时的磁饱和时间，AD2为反 向充电时的磁饱和时间。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，预先构建的电流计算模型 为： I=K*RT+B, 其中，I为待检测电流的电流值，K、B分别为校准参数，而且，K、B是预先根据导线 中电流的两个特定值及每个电流的特定值所对应的阻抗系数而获得的。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述非接触式微小直流电流 检测装置还包括与所述磁环线圈并联的过压保护单元。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述过压保护单元为压敏电 阻或瞬变电压抑制二极管。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述磁环线圈为开环磁环线 圈或闭环磁环线圈。 在本专利技术所述的非接触式微小直流电流检测装置中，所述非接触式微小直流电流 检测装置还包括： 输出单元，用于将所述控制单元所计算的电流值输出给外部设备。 实施本专利技术的技术方案，在测量导线中的电流时，首先，导线中的电流会产生磁 场。在正向充电时，磁环线圈L所产生的磁场和导线中的电流所产生磁场的方向相同，磁 环线圈L的磁场增强，可阻碍流过磁环线圈L的电流，因此该磁环线圈L达到磁饱和的时间 变长。相反地，在反向充电时，磁环线圈L所产生的磁场和导线中的电流所产生磁场方向 相反，磁环线圈L的磁场减弱，促使流过磁环线圈L的电流上升，因此该磁环线圈L达到磁 饱和的时间变短。而且，导线中的电流越大,正向充电时达到磁饱和的时间越长，反向充电 时达到磁饱和的时间越短,正向充电时的磁饱和时间和反向充电时的磁饱和时间相差的越 大；相反地，导线中的电流越小，正向充电时的磁饱和时间和反向充电时的磁饱和时间相差 的越小。所以，正向充电时和反向充电时的磁饱和时间可反应导线中电流的大小，因此，可 根据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算导线中待检测电流的电流值。而且，这种 电流检测装置相比现有技术中的分流器，不需要直接接触待测电流、设计安装隔离容易实 现；而且，相比现有技术中的霍尔传感器，灵敏度高，可实现小电流的测量。 【专利附图】【附图说明】 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中： 图1是本专利技术非接触式微小直流电流检测装置实施例一的逻辑图； 图2是本专利技术非接触式微小直流电流检测装置实施例二的逻辑图； 图3是本专利技术非接触式微小直流电流检测装置实施例三的部分电路图； 图4是本专利技术非接触式微小直流电流检测装置中控制单元实施例三的逻辑图； 图5是本专利技术非接触式微小直流电流检测装置实施例三的部分电路图。 【具体实施方式】 在本专利技术非接触式微小直流电流检测装置实施例一的逻辑图中，该电流检测装置 包括磁环线圈L、控制单元11、直流电源12、驱动单元13和采集单元14,其中，直流电源12 可为DC/DC变换器，磁环线圈L可为开环磁环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非接触式微小直流电流检测装置，用于检测导线中的电流，其特征在于，包括：直流电源；磁环线圈，且待检测电流的导线穿过所述磁环线圈；驱动单元，用于根据正向驱动信号驱动所述直流电源对所述磁环线圈进行正向充电，根据反向驱动信号驱动直流电源对所述磁环线圈进行反向充电；采集单元，用于分别在正向充电时和反向充电时，采集所述磁环线圈的电流，并将所采集的电流信号转换成电压信号；控制单元，用于在正向充电时输出正向驱动信号，在反向充电时输出反向驱动信号，而且，分别在正向充电时和反向充电时，根据所述采集单元所输出的电压信号判断所述磁环线圈是否达到磁饱和，并分别记录在正向充电时和反向充电时的磁饱和时间，然后，根据正向充电时和反向充电时的磁饱和时间计算导线中待检测电流的电流值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许昭德，
申请(专利权)人：深圳奥特迅电力设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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