一种大电流检测传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种大电流检测传感器，包括主电流回路、控制装置、存储介质，主电流回路包含有电流传感器、总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2

【技术实现步骤摘要】
一种大电流检测传感器


[0001]本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种大电流检测传感器。

技术介绍

[0002]80年代中期，国际上以美铝Aloca697及P225电解槽工业化应用，Pechiney在F系列采用AP18槽型之后，180～200kA级容量电解槽成为国际先进铝电解技术的典型代表，并被其他西方国家所效仿(如瑞士铝业、加拿大铝业、挪威海德鲁等)。与此同时，280～300kA级的特大型电解槽也逐步开始了其工业化的进程。物理场(“三场”)研究的成果，也将中国铝电解技术发展推向了一个重要的转折点，在行业内逐步建立了走自主开发道路和打造我国铝电解技术创新体系的信心。另外，这几年等离子体烧结电源(SPS)发展迅速，电流等级也是越来越高，从几年前的几千安培到现在的300kA以上。不仅仅电流容量越来越大，对电流精度指标也越来越高，准确控制的电流更加能提高铝电解和烧结的质量。
[0003]对如此大的电流进行高精度检测是一件非常困难的事情。通常的做法是采用多个常规电流传感器+分流的方式进行测量，如图1所示，在各分流线路上配置一样的常规电流传感器，在电流测量时只需将各常规电流传感器的电流相加，即可等到总电流的大小。
[0004]该方法在总电流不变化时，只要将各常规电流传感器进入控制电路AD(模拟量变为数字量)转换的数据相加即可得到总电流的大小，但此方法需要各常规电流传感器的AD转换同时进行，实际中，由于控制电路中AD转换芯片一般只能一路一路的转换，因此会导致存在先后关系，使得控制电路在进行各分流数据相加时，有的是前一刻的数据，有的是当前的数据，导致计算出的当前时候的总电流不一样，偏差较大。即使增加能同时转换多路的AD转换芯片，由于该类芯片转换时间较长，也会对快速变化的电流没法实时测量。且该方法需要使用多个常规电流传感器，不但成本很高，且体积很大。
[0005]此外另有测试方法如CN201620633389.8所示，通过对交流电一次大电流分流，用普通电流互感器测量分流电流，再将测量值扩大相应倍数，得出大电流数值，此种方法由于由于加工、装配等工艺影响，各分流支路在实际中不可能做到阻抗参数完全一样，那通过测量其中一根分流支路大小，再乘以分流支路数量计算总电流的方法是不准确的，存在较大电流误差。
[0006]再者就是向传感器厂家定做，不断将电流传感器电流等级、尺寸等做大，满足大电流检测需求。定做传感器成本很高，且货期很长，尤其是定做既要电流大，又要定做频率带宽宽的传感器，基本是不可能实现。

技术实现思路

[0007]本专利技术为改善现有技术的不足之处，采用分流+单只常规传感器+标定存储的方法对大电流进行检测，不但检测精度指标、响应速度、频率带宽等与常规电流传感器一样，达到无损失，而且成本较低。
[0008]依据本专利技术的一个方面，提供一种大电流检测传感器，包括主电流回路、控制装
置、存储介质，所述主电流回路包含有电流传感器、总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2
……
Rn，所述总端子Port1分别经多条分流支路R1、R2
……
Rn连接至所述总端子Port2，所述电流传感器用于磁感应分流支路R1上的电流；所述控制装置包含有控制器和检测电路，所述检测电路用于采集电流传感器输出的电压数据经AD通道给到所述控制器；所述存储介质存储有检测程序，所述检测程序存储有事先在通入固定直流电流I总下，用电流测量仪器分别测量各分流支路所获得的电流标定数据I1、I2
……
In，所述检测程序当被控制器执行时实现以下步骤：获取分流支路A上的实时电流数据；根据I总与I1之间的比例关系及所述实时电流数据，计算总端子Port1上的总电流。
[0009]有益效果：
[0010]1、本专利技术采用分流+单只常规传感器+标定存储方法，高精度测量出大电流，测量精度与常规电流传感器一样，与是否大电流没有关系；
[0011]2、本专利技术的测试性能指标主要取决于常规电流传感器本身，如绝缘等级、测量精度、频率带宽等，大大简化了大电流传感器性能指标实现难的问题；
[0012]3、本专利技术的方法免去了特殊开模和定制，使大电流传感器成本大大降低，缩短货期，解决了购买难的问题。
[0013]所述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0014]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。
[0015]在附图中：
[0016]图1示出了实施大电流高精度常规测量方法的电气示意图；
[0017]图2示出了本专利技术传感器的电气示意图；
[0018]图3示出了本专利技术传感器的结构示意图；
[0019]图4示出了本专利技术传感器在测算标定参数时的电气示意图；
[0020]图5示出了本专利技术传感器的拓扑结构。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0022]本实施例的大电流传感器如图5所示，由人机交互设备、控制装置、主电流回路组成。
[0023]主电流回路主要完成分流和电流采集，其结构如图2、图3所示，包含有电流传感器Am1、总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2
……
Rn，总端子Port1分别经多条分
流支路R1、R2
……
Rn连接至所述总端子Port2，电流传感器Am1用于磁感应分流支路R1上的电流。
[0024]上述中，总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2
……
Rn均设置为铜排，以使回路能传输大电流，通过将总端子Port1和总端子Port2的尺寸作宽，使得允许流通的额定电流范围可达到280～300kA，使大电流传感器足以用于280～300kA级的特大型电解槽测试。其中进一步需要通过裁剪或注塑工艺将总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2
……
Rn设置为一体成型，不以焊接进行相连，以保证长期使用中不会应连接点(如焊接点)松脱、损坏或老化导致分流支路的分流值发生变化。
[0025]本实施例中，控制装置完成对电流传感器的采样、标定、存储、计算和传输功能，其包含有控制器和检测电路。控制器为FPGA以实现高速数据处理，并带有AD通道，以及外挂有EEPROM作为计算机可读存储介质。检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大电流检测传感器，包括主电流回路、控制装置、存储介质，所述主电流回路包含有电流传感器、总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2
……
Rn，所述总端子Port1分别经多条分流支路R1、R2
……
Rn连接至所述总端子Port2，所述电流传感器用于磁感应分流支路R1上的电流；所述控制装置包含有控制器和检测电路，所述检测电路用于采集电流传感器输出的电压数据经AD通道给到所述控制器；其特征在于，所述存储介质存储有检测程序，所述检测程序存储有事先在通入固定直流电流I
总
下，用电流测量仪器分别测量各分流支路所获得的电流标定数据I1、I2……
I
n
，所述检测程序当被控制器执行时实现以下步骤：获取分流支路A上的实时电流数据；根据I
总
与I1之间的比例关系及所述实时电流数据，计算总端子Port1上的总电流。2.如权利要求1所述的大电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓斌，盛建科，刘湘，詹柏青，罗万里，
申请(专利权)人：广东福德电子有限公司，
类型：发明
国别省市：