一种用正交变压器检测直流电流的方法技术

一种用正交变压器检测直流电流的方法，属于电气技术领域，其方法是：正交变压器将电流信号转换为电感量信号送入转换电路，转换电路将电感量信号转换为频率信号送入处理电路，处理电路输出标准电压信号或标准电流信号。其有益效果是：解决了电流的检测使用半导体器件的温度漂移问题，克服了霍尔电流传感器的不足，使检测更准确、便捷，同时还可检测直流电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气

技术介绍
现阶段电流检搠方法用于电气控制和电流计量的电流检測元件， 技术比较成熟、应用比较广泛的主要是使用霍尔电流传感器。它是一 种根据半导体材料的霍尔效应设计的电流检渊元件，这种^S器既能 用于直流电流检測也能用于交流电流的检獮。目前霍尔电流传感器的 应用比较广泛，这类传感器的品种、规格齐全，可以进行直流和交流 电流的检洲。还有一种较为传统的方法，是使用电流互感器进行电流检獮，目前还仅仅是用于交流电流的检n。使用这种方法进行的电流检獮，比较适用于工频(50Hz)和频率不高的大电流的情况。 存在问題对于霍尔电流传感器来说，因为它使用了半导体元件作为敏感单 元，因此它存在温度漂移的问题；属于此类更大电流的检澜传感器未 见使用。使用电流互皿检渊电流，方法成熟，没有半导体器件的，漂 移问题，但是这种方法只能用于交流电流的自，不,行直流电流的检渊
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用正交变压器检測直流电流的方法，该专利技术既解决了霍 尔电流传感器的温度漂移的问题，同时能兼頋直流与交流的电流检 測。本专利技术的方法是正交变压tm电流信号转换为电感量信号送入转换电路，转换电路将电感量信号转换为频率信号送入处理电路，处理电路输出标准电 压信号m^准电流信号。 具体电路设计是转换电路是由两级三极管电路组成的，前级接有正交变压器的一 个绕组，后级为隔离放大电路。前级的上偏置电阻R连接电源Vcc和T,管的基极，下偏置电阻1 2 连接T,管的基极与公共端，电容Ce与电阻R2并联，电容(^连接Tj管 的集电极和发射极，电阻R"电容(V并联后连接T,管的发射极与公 共端，电容d、正交变压器绕组L并联后连接T,管的集电极与电源电容"连接T,管的集电极和T2管的基极，电阻R^连接电源与T2 管的基极，电阻R5连接T2管的发射极与公共端，用于耦合频率输出 的电容C5，连接在T2管的发射极。本专利技术的有益^L果是解决了电流的检測使用半导体器件的温度漂移问題，克服了霍尔 电流传感器的不足，使检澜更准确、便捷，同时还可检測直流电流。 附图说明-图1是本专利技术原理框图； 图2是本专利技术的电路图； 具体实施例方式实施例l-如图1所示,方块1是由正交变压器结合标准分流器构成的电流 拾取单元，也称其为敏感头。敏感头的作用Ml电流信号转变为磁导 率信号，之后再把磁导率信号转变为线圈电感量(信号)；方块2所 示的单元^则把方块1送来的变化的电感量信号转化为变化的频 率信号;方块3电路则把上一级送来的频率信号转化为标,出电压 信号(0~5V)。方块3输出的信号可用于控制系统作为电流信号，也可直接输出作为电流指示信号。 如图2所示，该电M 30A以下直流电流检測的实际实验邮各，分流 器和敏感头接到一起，敏感头是一个正交变压器。它的一个绕组接电 流測^g口，使另一个绕组成为振荡电路的主振电感，则当被測电流 取不同值时，对应了正交变压器磁芯的不同磁导率，不同的磁导率又 对应了不同的主搌电感的电感量，不同的电感量又对应了不同振荡输 出频率。这样振荡电路的输出频率则成为了输入直流电流的函数。也 就是说，在完全电气隔离的情况下，被測的直流电流表现为不同的输 出频率，二者的这种依存关系是一一对应的。图2所示电路正是利用这种函数关系设计完成的，这就是直流电流检涠的基本工作原理。 设计直流电流传感器时，还应加入适当的变换电路。如需要电压输出时，就可加入频率电压变换电路使输出为标准值O~~需要电流输出时，就加入频率电流变换电路。常用的频率转换电路成品集成电路有AD650、 AD65K VFC32、LM2907、 LM331、 AD537、 AD694等等，作传感器设计时可根据不同需要选择适当的对应器件。检瀕交流电流时，首先要使输入的正弦值电流转换为正交变压器磁芯的正弦磁导率，这时磁导率的变化是和输入电流同频的周期性信号，磁导率的有效值ftt了输入电流的有效值，再把这个有效值转化为标准电压输出或直流电流输出，则可制成交流电流传感器。采用不同的分流器，并对应地进行相关设计能制作出不同种类和不同规格的电流传感器。可应用于各种电流的检湖和控制。权利要求1、，其方法是正交变压器将电流信号转换为电感量信号送入转换电路，转换电路将电感量信号转换为频率信号送入处理电路，处理电路输出标准电压信号或标准电流信号。2、 根据权利要求1所述的一种用正交变压器^U直流电流的方法，其特征是前级的上偏置电阻K连接电源Vo:和T,管的基极，下偏置电阻R2连接T,管的基极与公共端，电容(;与电阻恥并联，电容 (:2连接T,管的集电极和发射极，电阻Rs、电容(V并联后，l管的 发射极与公共端，电容C,、正交变压器绕组U并联后连接T』管的集 电极与电源Vw电容C4连接T,管的集电极和T2管的基极，电阻R4连 接电源与T2管的基极，电阻R5连接T2管的发射极与公共端，用于耦 合频率输出的电容C5，连接在T2管的发射极。全文摘要，属于电气
，其方法是正交变压器将电流信号转换为电感量信号送入转换电路，转换电路将电感量信号转换为频率信号送入处理电路，处理电路输出标准电压信号或标准电流信号。其有益效果是解决了电流的检测使用半导体器件的温度漂移问题，克服了霍尔电流传感器的不足，使检测更准确、便捷，同时还可检测直流电流。文档编号G01R19/00GK101162242SQ20061006369公开日2008年4月16日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日专利技术者周文良 申请人:长春工程学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用正交变压器检测直流电流的方法，其方法是：正交变压器将电流信号转换为电感量信号送入转换电路，转换电路将电感量信号转换为频率信号送入处理电路，处理电路输出标准电压信号或标准电流信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周文良，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]