电流测量装置制造方法及图纸

本申请涉及一种电流测量装置，包括传感电路，传感电路包括呈预设的中空闭合图形的电路板和用于感应被测导线通过的电流并输出感应电压的多个磁场测量芯片，各磁场测量芯片固定于电路板且间隔排列；包括对各磁场测量芯片输出的感应电压相加后输出总电压的加法电路，还包括接收总电压并输出被测导线的电流值的处理单元；各磁场测量芯片分别连接加法电路的输入端，加法电路的输出端连接处理单元，被测导线穿过中空闭合图形所在的平面。采用本申请，可有效地避免被测导线需处于中央位置这一测量方法的缺陷，适用性高，还可避免铁芯带来的铁损，降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
电流测量装置
本申请涉及电力仪器测试
，特别是涉及一种电流测量装置。
技术介绍
随着电力系统输送容量的增加、电压等级的提升，加上近几年智能电网概念的提出及其不断成熟，对电网信号的采集和检测的设备都提出了更高的要求，尤其在对采集电网信号的准确度、稳定性和快速性等方面都有了更新的期许。因此，测量电流的设备作为电网信号和计算机系统的中间纽带更是重中之重，比如电流互感器采集信号的准确性和实时性都将影响着计算机系统对故障的准确分析。传统一般使用电磁式电流互感器或罗氏线圈的测量方法进行电流测量。电磁式电流互感器的测量精度可达千分之几，但由于受到铁芯的影响，存在铁损、功耗大。而罗氏线圈的测量方法要求被测导线要处于线圈中央，才能保证环形各处的磁场相等，对被测导线的形状也有一定要求，适用性低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种功耗小、适用性高的电流测量装置。一种电流测量装置，包括：传感电路，包括呈预设的中空闭合图形的电路板和用于感应被测导线通过的电流并输出感应电压的多个磁场测量芯片，各磁场测量芯片固定于所述电路板且间隔排列；对各磁场测量芯片输出的感应电压相加后输出总电压的加法电路；接收所述总电压并输出所述被测导线的电流值的处理单元；各磁场测量芯片分别连接所述加法电路的输入端，所述加法电路的输出端连接所述处理单元，所述被测导线穿过所述中空闭合图形所在的平面。上述电流测量装置，传感电路中的磁场测量芯片感应被测导线通过的电流输出感应电压至加法电路，由加法电路对多个感应电压相加后输出总电压至处理单元，处理单元可以接收总电压输出被测导线的电流值，实现被测导线的电流测量。通过采用中空闭合图形的电路板上的多个间隔排列的磁场测量芯片进行感应，中空闭合图形可以根据需要任意设计，被测导线在中空闭合图形中的摆放位置可以随意，不需要限定在中空闭合图形中间，可有效地避免被测导线需处于中央位置这一测量方法的缺陷，适用性高；而且，取消了铁芯的使用，避免铁芯带来的铁损，降低功耗。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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为一实施例中电流测量装置的结构框图；图2为一个实施例中传感电路的结构示意图；图3为一个实施例中传感电路的结构示意图；图4为又一个实施例中传感电路的结构示意图；图5a为TMR2503芯片输出随外加磁场强度变化的曲线图；图5b为TMR2503芯片输出随外加磁场强度变化的另一个曲线图；图6为一个实施例中加法电路的电路原理图；图7为另一个实施例中电流测量装置的结构框图；图8为一个实施例中调理电路的电路原理图；图9为一个实施例中电源管理模块的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。如图1和图2所示，在一个实施例中，提供了一种电流测量装置，包括：传感电路110、加法电路130和处理单元150。传感电路110包括呈预设的中空闭合图形的电路板和用于感应被测导线通过的电流并输出感应电压的多个磁场测量芯片111(如图2)，各磁场测量芯片111固定于电路板且间隔排列。其中，中空闭合图形是指中间留空、外围轮廓闭合的图形；磁场测量芯片111沿电路板排列，则磁场测量芯片111排列围成的图形也为中空闭合图形，参考图2，磁场测量芯片111之间本身没有连接。其中，中空闭合图形的形状可以根据需求任意设计，比如圆形、曲线环形、正方形等。具体地，各磁场测量芯片111可焊接在电路板上。加法电路130对各磁场测量芯片111输出的感应电压相加后输出总电压。处理单元150接收总电压并输出被测导线的电流值。各磁场测量芯片111分别连接加法电路130的输入端，加法电路130的输出端连接处理单元150，被测导线穿过中空闭合图形所在的平面。具体地，被测导线放置在中空闭合图形的闭合环路所包围的范围内、与中空闭合图形所在的平面呈角度，即，各磁场测量芯片111包围被测导线，更具体地，被测导线可以是垂直穿过中空闭合图形所在的平面。具体地，各磁场测量芯片111的表面处于同一平面，即为中空闭合图形所在的平面。磁场测量芯片111通过电磁感应产生感应电压；具体地，磁场测量芯片111感应被测导线通过的电流，输出感应电压至加法电路130。如图2所示，B1、B2、……、Bn分别为第一个磁场测量芯片的磁感应强度、第二个磁场测量芯片的磁感应强度、……、第n个磁场测量芯片的磁感应强度，L1、L2、……、Ln分别为第一个磁场测量芯片到第二个磁场测量芯片的间隔距离、第二个磁场测量芯片到第三个磁场测量芯片的间隔距离、……、第n个磁场测量芯片到第一个磁场测量芯片的间隔距离。加法电路130是一种可以对输入的电压进行相加输出的电路；具体地，加法电路130对各磁场测量芯片111输出的感应电压相加后输出总电压至处理单元150。处理单元150接收总电压输出被测导线的电流值，比如可以是输出到显示屏进行显示，或者输出到其他器件。具体地，处理单元150可以包括按照预设对应关系将电压值转换为电流值的器件，处理单元150接收总电压的电压信号后，可以对应得到电流值。上述电流测量装置中，传感电路110中的磁场测量芯片111感应被测导线通过的电流输出感应电压至加法电路130，由加法电路130对多个感应电压相加后输出总电压至处理单元150，处理单元150接收总电压输出被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流测量装置，其特征在于，包括：/n传感电路，包括呈预设的中空闭合图形的电路板和用于感应被测导线通过的电流并输出感应电压的多个磁场测量芯片，各磁场测量芯片固定于所述电路板且间隔排列；/n对各磁场测量芯片输出的感应电压相加后输出总电压的加法电路；/n接收所述总电压并输出所述被测导线的电流值的处理单元；/n各磁场测量芯片分别连接所述加法电路的输入端，所述加法电路的输出端连接所述处理单元，所述被测导线穿过所述中空闭合图形所在的平面。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流测量装置，其特征在于，包括：
传感电路，包括呈预设的中空闭合图形的电路板和用于感应被测导线通过的电流并输出感应电压的多个磁场测量芯片，各磁场测量芯片固定于所述电路板且间隔排列；
对各磁场测量芯片输出的感应电压相加后输出总电压的加法电路；
接收所述总电压并输出所述被测导线的电流值的处理单元；
各磁场测量芯片分别连接所述加法电路的输入端，所述加法电路的输出端连接所述处理单元，所述被测导线穿过所述中空闭合图形所在的平面。


2.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述磁场测量芯片为单轴磁场测量芯片，各单轴磁场测量芯片的磁场敏感方向为指向下一相邻的单轴磁场测量芯片的中间位置。


3.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，多个磁场测量芯片按照预设距离等间隔排列。


4.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述加法电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻和多个输入电阻，所述输入电阻的数量与所述磁场测量芯片的数量相等；
各磁场测量芯片分别通过对应的一个输入电阻连接所述运算放大器的同向输入端，所述运算放大器的反向输入端通过所述第一电阻接地，且通过所述第二电阻连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述处理单元。


5.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述处理单元包括调理电路、采样电路和处理器，所述调理电路连接所述加法电路的输出端和所述采样电路，所述采样电路连接所述处理器。


6.根据权利要求5所述的电流测量装置，其特征在于，所述调理电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、电容、差分跟随运放电路和滤波电路；
所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，张佳明，尹旭，钟连宏，余文辉，周柯，徐长宝，赵继光，田兵，王志明，辛明勇，王晓明，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，中国南方电网有限责任公司，广西电网有限责任公司电力科学研究院，贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44