方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器制造技术

本实用新型专利技术属交流电流检测产品领域，尤其涉及一种方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器；变送器本体采用穿芯式结构；被测电流铜排从变送器本体的穿孔通过且彼此固定相接；所述变送器本体包括环形磁芯及绕制其上的检测线圈；所述环形磁芯置于工程塑料壳体内并进行灌封；在变送器本体内设有信号处理模块；所述变送器本体的信号传输端口经由电缆导线或端子引出。本实用新型专利技术适合安装于方形导电铜排之上,抗电磁干扰能力强，检测精度高，响应频率快。

【技术实现步骤摘要】
方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器
本技术属交流电流检测产品领域，尤其涉及一种方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器。该交流电流变送器应用于能源装备、电力设施、自动化系统等工业领域，对处于强电磁干扰环境中的设备或系统的交流电流进行检测。
技术介绍
随着工业自动化水平的不断提高，特别是伴随着智能电网和物联网的持续发展，在通信技术、量测技术、设备技术、控制技术的实现过程中，都必须采用各种电压、电流变送器，用于对设备的工作状况进行实时监控，确保设备的安全、高效、节能和环保运行。 交流电流变送器是组合电流互感器及电流变送器于一体的产品，是电力监控系统的重要元件，其作用是将交流电流转换成直流电压或直流电流。同时，它还承担强电系统和弱电系统(比如，计算机系统)的隔离作用，以保护计算机采集系统输入不被高压的交流电压所击穿，它可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC 4?20mA(通过250 Ω电阻转换DC I?5V或通过500 Ω电阻转换DC 2?10V)恒流环标准信号，连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。随着我国装备制造水平的不断提升，在很多电气设备中也都开始越来越多地使用各种电压、电流变送器，以用于对设备的工作状况进行实时监控，确保设备安全、高效、节能、环保地运行。 在上述这些应用领域中，对电量传感器/变送器产品的技术要求除了线性、稳定性、温度特性等常规性能指标外，对电磁兼容方面的性能提出了更高要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种适合安装于方形导电铜排之上，抗电磁干扰能力强，检测精度高，响应频率快的方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器。 为解决上述技术问题，本技术是这样实现的。 —种方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其变送器本体采用穿芯式结构；被测电流铜排从变送器本体的穿孔通过且彼此固定相接；所述变送器本体包括环形磁芯及绕制其上的检测线圈；所述环形磁芯置于工程塑料壳体内并进行灌封；在变送器本体内设有信号处理模块；所述变送器本体的信号传输端口经由电缆导线或端子引出。 作为一种优选方案，本技术所述信号处理模块包括交流放大电路、整流滤波电路、V/I转换电路、EMC保护电路及稳压电源电路。 进一步地，本技术所述环形磁芯采用方形环状结构。 进一步地，本技术所述检测线圈外部设有防护层。 进一步地,本技术所述环形磁芯采用0.2mm娃钢片。 进一步地,本技术所述检测线圈采用直径为0.15mm?0.47mm的漆包线；绕制匝数在1000?5000匝。 进一步地，本技术所述信号处理模块中运算放大部分采用HB241处理模块。 本技术具有抗电磁干扰能力强，检测精度高，响应频率快等特点。本技术通过选取合适的磁路材料、恰当的线圈设计、厚膜集成电路及抗电磁干扰电路，实现了对强电磁干扰环境下的交流电流的高精度检测。变送器在设备运行中可以实时监测系统的工作状态，对设备的负载情况进行反馈，通过相关的保护系统对设备进行监控，以达到有效地避免事故的发生，确保设备运行安全的目的。 抗干扰交流电流变送器是基于强电磁交变干扰环境下，交流装备系统中的较大交流电流检测和数据采集的需要而设计的一种方形穿芯式电流测量产品。该产品采用电磁隔离原理设计，通过信号模块处理实现对变送器输出信号的放大和变换。变送器的综合性能得到了明显提升。变送器的非线性误差和温度漂移很小，抗干扰能力较强，工作稳定性好。通过合理的结构设计和专用信号处理模块的采用，变送器的综合性能得到了极大提高。 该变送器主要用于对交流供电设备或系统的交流大电流进行检测，测量范围在1A到800A之间，可广泛应用于智能电网监控、电力运行保护装置、能源装备等方面，对设备或系统的工作电流进行实时监测，通过相关的保护系统对设备进行防护，以避免事故的发生，确保设备安全和人身安全。 本技术产品主要是用于智能电网建设中各种电气设备上的特殊要求的电量变送器，同时也可以满足各种变频场合、矿山机械等较强电磁干扰环境中对于电量变送器产品的特殊要求以及物联网领域对于电量变送器的特殊要求。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步说明。本技术的保护范围不仅局限于下列内容的表述。 图1为本技术的工作原理框图。 图2为本技术的电路图。 【具体实施方式】 如图所示，方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其变送器本体采用穿芯式结构；被测电流铜排从变送器本体的穿孔通过且彼此固定相接；所述变送器本体包括环形磁芯及绕制其上的检测线圈；所述环形磁芯置于工程塑料壳体内并进行灌封；在变送器本体内设有信号处理模块；所述变送器本体的信号传输端口经由电缆导线或端子引出。 本技术所述信号处理模块包括交流放大电路、整流滤波电路、V/I转换电路、EMC保护电路及稳压电源电路。 本技术所述环形磁芯采用方形环状结构。本技术所述检测线圈外部设有防护层。本技术所述环形磁芯采用0.2_硅钢片。本技术所述检测线圈采用直径为0.15mm?0.47mm的漆包线；绕制匝数在1000?5000匝。本技术所述信号处理模块中运算放大部分采用HB241处理模块。 智能电网用电量变送器/变送器产品的技术关键点是要满足电磁兼容方面的技术要求，在产品外观设计上也要满足智能电网应用现场的技术要求，解决产品抗强电磁干扰问题，全面提高电量变送器的综合竞争力。 本技术适合安装于方形导电铜排之上。它采用电磁隔离技术作为交流电流采样来进行产品的设计。为了保证产品的稳定性和一致性，采用的是厚膜电路设计的信号处理模块，采用封闭式硅钢片铁芯、单次级线圈结构。 本技术将环形磁芯安放在分成两体的环形塑料环的其中一半里，通过硅橡胶固定后，盖上另外一半塑料环；在塑料环上绕制一组合适匝数的采样线圈，绕制线圈的漆包线直径为0.15mm?0.47mm，绕制匝数在1000?5000匝，线径的选择和绕制的匝数由被测电流的大小来定。绕制好的线圈引出两根引线；然后用绝缘胶布或绝缘绸布缠定；最后将处理好的绕制了线圈的铁芯和线路板放置在变送器壳体内用环氧树脂胶灌封。 变送器信号处理模块主要包括交流放大电路、整流滤波电路、直流放大电路和V/I转换电路等几部分，主要元器件包括由低漂移运算放大器设计的信号处理模块(运算放大部分采用HB241)、稳压电源模块、保护器件及电阻、电容等。 变送器的技术实现。 (I)采用低漂移、单电源工作的运算放大器组成放大电路和整流滤波电路，保证变送器具备较小的温度漂移。 (2)采用模块化设计，厚膜技术设计的专用信号处理模块，有源滤波电路中的电容采用低温漂系数的电容，保证了变送器在整个温区内的滤波效果，即保证了变送器的纹波控制在一定的水平。 (3)在电源输入端增加了气体放电二极管和瞬态保护二极管，抑制由电源耦合来的高压浪涌干扰信号，保护信号处理电路。 (4)对输出信号采用了 LC组合电路加瞬态保护二极管的防护措施，防止干扰信号从信号端的侵入损害，保证了变送器的抗干扰性能。 (5)铁芯采用0.2mm硅钢片设计，层间绝缘并通过热处理，减少涡流损耗，提高响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其特征在于，变送器本体采用穿芯式结构；被测电流铜排从变送器本体的穿孔通过且彼此固定相接；所述变送器本体包括环形磁芯及绕制其上的检测线圈；所述环形磁芯置于工程塑料壳体内并进行灌封；在变送器本体内设有信号处理模块；所述变送器本体的信号传输端口经由电缆导线或端子引出。

【技术特征摘要】
1.一种方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其特征在于，变送器本体采用穿芯式结构；被测电流铜排从变送器本体的穿孔通过且彼此固定相接；所述变送器本体包括环形磁芯及绕制其上的检测线圈；所述环形磁芯置于工程塑料壳体内并进行灌封；在变送器本体内设有信号处理模块；所述变送器本体的信号传输端口经由电缆导线或端子引出。2.根据权利要求1所述的方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其特征在于:所述信号处理模块包括交流放大电路、整流滤波电路、V/I转换电路、EMC保护电路及稳压电源电路。3.根据权利要求2所述的方型电流穿孔抗强电磁干扰的交流电流变送器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪儒，陈雷，张军，徐海宁，刘筝，王晓雯，郑强，牟丹，王静瑜，刘晓松，周枫，穆怀宇，
申请(专利权)人：沈阳汇博自动化仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21