一种罗氏线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种罗氏线圈，包括线圈和检测电路，线圈用于得到感应电流信号，检测电路用于将线圈得到的感应电流信号处理后得到具体的电流值。线圈最外侧为第一绝缘层，保护线圈内部的结构；在向内为线圈层，感应电流，生成电流信号；最内侧为芯线层，为线圈的骨架支撑线圈的结构。在第一绝缘层和线圈层之间设有屏蔽层，屏蔽外界的杂散磁场的干扰，使线圈层在感应电流时更灵敏，不受外界影响。因此能够准确的测量小电流。

A Rogowski coil

【技术实现步骤摘要】
一种罗氏线圈
本专利技术涉及电流检测领域，特别地，涉及一种罗氏线圈。
技术介绍
罗氏线圈是一种空心环形的线圈，可以直接套接到被测量的导体上。导体中流过交流信号会在导体周围产生一个交替变化的磁场，从而在线圈中感应出一个与电流成一定比例的交流电压信号。输出电压可用公式:Vout＝Mdi/dt表示，其中M为线圈互感。Di/dt则是电流变比，通过专用的检测电路将线圈输出的电压信号进行积分可以得到另一个交流电压信号，用这个电压信号的波形再现被测量的电流信号。罗氏线圈的应用广范。它对测电流的频率、导体的尺寸都无特殊的要求，也可测量波形复杂的电流信号，如瞬态冲击电流。罗氏线圈相对于普通电流互感器的好处是，因其没有铁心，因此不存在铁心饱和现象，可以直接测量很大的电流。但是，正是因为其没有铁心，罗氏线圈感应出的电压信号相对来说非常微弱，而且非常容易受到外部环境杂散磁场的影响。所以现有罗氏线圈在检测小电流时误差较大，只用来检测大电流。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种能够检测小电流的罗氏线圈。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种罗氏线圈，包括线圈和检测电路，所述线圈最外侧为第一绝缘层，第一绝缘层内部为线圈层，线圈层内部为芯线层，所述线圈层外侧设有屏蔽层，用于屏蔽所述线圈层外的杂散磁场的干扰。进一步地，所述屏蔽层设于第一绝缘层和线圈层之间。进一步地，所述屏蔽层与所述线圈层之间设有第二绝缘层。进一步地，所述屏蔽层为金属网。进一步地，所述线圈出线的接口采用航空插头。进一步地，在所述线圈测量接口上套接磁环。进一步地，所测量部分包括供电模块、电流采样模块、信号放大模块、计量模块、单片机和显示模块。进一步地，所述电流采样模块采用双口输入采样。进一步地，所述信号放大模块采用两级放大的放大电路。进一步地，所述供电模块采用负稳压进行供电。本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本专利技术技术方案提供了一种罗氏线圈，包括线圈、检测电路和测量方法。线圈用于得到感应电流信号，检测电路用于将线圈得到的感应电流信号处理后得到具体的电流值。线圈最外侧为第一绝缘层，保护线圈内部的结构；向内为线圈层，感应电流，生成电流信号；最内侧为芯线层，为线圈的骨架支撑线圈的结构。在第一绝缘层和线圈层之间设有屏蔽层，屏蔽外界的杂散磁场的干扰，使线圈层在感应电流时更灵敏，不受外界影响。因此能够准确的测量小电流。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种罗氏线圈的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种罗氏线圈的线圈结构剖面图；图3是本专利技术实施例提供的一种检测电路结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种双口输入两级放大的原理示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种检测电路内部电路图，包括供电部分。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。罗氏线圈的优点是线性度好，线圈不饱和，系统的输出信号和输入信号一直线性，但大部分的应用到大电流的应用场景中，一般检测电流大于A的数量级，本方法提出一种改进技术和电路设计，实现mA级电流的测量，实现电流测量范围100mA-1000A。本专利技术实施例提供了一种罗氏线圈，参照图1，包括线圈10和检测电路20，如图2所示，线圈10最外侧为第一绝缘层11，第一绝缘层11内部为线圈层14，线圈层14内部为芯线层15，线圈层14外侧设有屏蔽层12，用于屏蔽线圈层14外的杂散磁场的干扰。本专利技术实施例提供的一种罗氏线圈，包括线圈和检测电路，线圈用于得到感应电流信号，检测电路用于将线圈得到的感应电流信号处理后得到具体的电流值。线圈最外侧为第一绝缘层，保护线圈内部的结构；在向内为线圈层，感应电流，生成电流信号；最内侧为芯线层，为线圈的骨架支撑线圈的结构。在第一绝缘层和线圈层之间设有屏蔽层，屏蔽外界的杂散磁场的干扰，使线圈层在感应电流时更灵敏，不受外界影响。因此能够准确的测量小电流。作为对上述实施例的一种补充说明，本专利技术实施例中屏蔽层12设于第一绝缘层11和线圈层14之间。可选地，屏蔽层12与线圈层14之间设有第二绝缘层13。需要说明的是，在实际使用中，屏蔽层12采用金属网的形式。作为本专利技术实施例的一种优选的实现方式，如图1所示，罗氏线圈的线圈接口采用航空插头15连接。如果接线方式采用普通的插接或端子压接的方式，测量的电流信号对端子受力是有影响的，端子受力，信号发生改变，在测量小电流时，轻微的改变就会造成最终结果的严重不准确。所以将接口处采用航空接头的方式连接；当然采用焊接的方式也可以。航空插头是连接电气线路的机电元件。因此航空插头自身的电气参数是选择航空插头首先要考虑的问题。使用航空插头保证接口端子内部信号不会改变，且更易于连接，灵活性好。一些实施例中，在线圈的接口上套接磁环16。磁环是一块环状的导磁体。磁环的引入解决了检测电流在罗氏线圈环内位置对检测精度造成的影响，同时是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用。在线圈接口的位置套接磁环，能够防止外界的干扰源在接口处对线圈检测电流进行干扰。如图3所示，测量部分20包括供电模块21、电流采样模块22、信号放大模块23、计量模块24、单片机25和显示模块26。供电模块21为线圈提供电源，电流采样模块22对线圈内的电流进行采样，信号放大模块将23得到的电流信号进行放大，计量模块24和单片机25得到线圈中电流信号的大小，显示模块26将结果显示给使用者。一个实施例中，还包括输出模块，将显示结果输出到指定地址，可选地，输出可以是通讯方式，可以直接显示，也可以通过输出标准的4-20mA信号输出，其中各模块的具体的电路图如图5所示。优选的，计量模块24采样CS5480芯片，方便计量电流信号。作为本专利技术实施例一种可选的实现方式，如图4所示，检测电路采样双口输入两级放大的方式，即电流采样模块采用双口输入采样电流，不同的电流范围采用不同的端口设置不同的放大倍数进行测量。这样得到的采样电流更准确，不易出现误差；两级放大的放大电路能够在测量小电流时，把输入信号调整到信号可以检测到的范围。需要特别说明的是，供电模块21用负稳压进行供电，这样能够抬高地电平，信号电源和信号统一抬高地电平一定的电压值，保证信号的稳定性，同时实现数据的高倍放大，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罗氏线圈，包括线圈和检测电路，所述线圈最外侧为第一绝缘层，第一绝缘层内部为线圈层，线圈层内部为芯线层，其特征在于：所述线圈层外侧设有屏蔽层，用于屏蔽所述线圈层外的杂散磁场的干扰。/n

【技术特征摘要】
1.一种罗氏线圈，包括线圈和检测电路，所述线圈最外侧为第一绝缘层，第一绝缘层内部为线圈层，线圈层内部为芯线层，其特征在于：所述线圈层外侧设有屏蔽层，用于屏蔽所述线圈层外的杂散磁场的干扰。


2.根据权利要求1所述的罗氏线圈，其特征在于：所述屏蔽层设于第一绝缘层和线圈层之间。


3.根据权利要求2所述的罗氏线圈，其特征在于：所述屏蔽层与所述线圈层之间设有第二绝缘层。


4.根据权利要求1-3任一所述的罗氏线圈，其特征在于：所述屏蔽层为金属网。


5.根据权利要求1所述的罗氏线圈，其特征在于：所述线圈的出线接口采用航空插头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫荣，张治奎，刘国兴，杨泽祥，靳飞，冯韶辉，贾伟志，李国培，韩强，李龙，
申请(专利权)人：河北为信电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13