电流检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电流检测装置及方法，涉及电力电子技术领域，其中，装置包括：多探头磁传感器阵列和控制器，所述多探头磁传感器阵列包括多个磁传感器，多个磁传感器围绕待测电流环形设置并形成多个环路，磁传感器用于检测待测电流所产生的磁场得到磁场数据；控制器与磁传感器连接，用于根据各环路中磁传感器检测到的磁场数据得到待测电流的幅值。由此，解决了相关技术中光纤式互感器的抗温漂能力较差，易受温度等外界环境因素影响，且电流测量精度较低等问题。低等问题。低等问题。

【技术实现步骤摘要】
电流检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种电流检测装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着高压直流输电技术的突破，对直流电的可靠测量被提上日程，相关技术的突破变得愈发重要。传统的电流互感器多以电磁感应原理作为物理基础，通过将线圈绕制在铁芯上制成。这类互感器在工作时，待测电流会在铁芯内产生交变磁通量，从而在二次线圈上产生感应电压。这种技术只适用于交流电的测量，不能测量直流电，因此需要引入新技术来解决直流电的测量问题。
[0003]目前，市面上的互感器中，只有光纤式电流互感器可应用于直流电的测量中，其取得一定的工程化进展。光纤式电流互感器利用直流电产生的磁场在光纤内产生的磁致旋光效应，通过测量光束的偏振特性来测量直流电。由于光纤是绝缘体，可直接绕制在高压传输线上，因此光纤式电流互感器具有良好的绝缘特性，此外光纤式互感器的电流测量范围较大，适用于大电流的测量。光纤式互感器的光纤被绕制在待测电流周围，可以形成磁测量环路，具有较好的抗磁噪声、抗电流干扰能力。但是，光纤式互感器的抗温漂能力较差，易受温度等外界环境因素影响，且电流测量精度较低，在实际使用中存在一定的改进空间。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种电流检测装置及方法，以解决相关技术中光纤式互感器的抗温漂能力较差，易受温度等外界环境因素影响，且电流测量精度较低等问题。
[0005]本专利技术第一方面实施例提供一种电流检测装置，包括：多探头磁传感器阵列，所述多探头磁传感器阵列包括多个磁传感器，多个所述磁传感器围绕待测电流环形设置并形成多个环路，所述磁传感器用于检测待测电流所产生的磁场得到磁场数据；控制器，所述控制器与所述磁传感器连接，用于根据各所述环路中磁传感器检测到的磁场数据得到所述待测电流的幅值。
[0006]进一步地，所述控制器具体用于：分别根据各所述环路中磁传感器检测到的磁场数据，得到各所述环路的第一电流幅值；根据多个所述第一电流幅值得到所述待测电流的幅度。
[0007]进一步地，所述控制器在根据环路中磁传感器检测到的磁场数据，得到对应的第一电流幅值时，具体用于：根据所述环路中各磁传感器检测到的磁场数据，计算对应的磁场强度；计算所述磁场强度的平均值；根据所述平均值得到对应的第一电流幅值。
[0008]进一步地，所述控制器在根据多个所述第一电流幅值得到所述待测电流的幅度时，具体用于：获取所有两相邻环路之间的第一距离；根据所述第一距离及其对应的两相邻环路的第一电流幅值，得到所述待测电流的幅度。
[0009]可选地，所述控制器还用于：确定所述待测电流所产生磁场的磁场方向；对各所述磁传感器进行控制，以使各所述磁传感器的测量方向与所述磁场方向相同。
[0010]可选地，各所述环路中的磁传感器对称、等间距围绕所述待测电流环形设置。
[0011]可选地，所述多个磁传感器均位于与所述待测装置的待测电流方向垂直的平面内。
[0012]可选地，各所述环路中的磁传感器的数量相同，且相邻两环路中的各磁传感器相对设置。
[0013]本专利技术第二方面实施例提供一种电流检测方法，所述方法用于所述的电流检测装置，所述方法包括以下步骤：接收检测指令；根据所述检测指令控制多个磁传感器工作，以检测由所述待测电流所产生的磁场，得到多个磁场数据；根据各环路中磁传感器检测到的磁场数据得到所述待测电流的幅值。
[0014]进一步地，所述根据各环路中磁传感器检测到的磁场数据得到所述待测电流的幅值，包括：分别根据各所述环路中磁传感器检测到的磁场数据，得到各所述环路的第一电流幅值；根据多个所述第一电流幅值得到所述待测电流的幅度。
[0015]由此，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0016]基于多探头磁传感器阵列实现直流电流检测，可以降低磁场噪声对测量精度的影响，同时还能降低待测电流周围其他电流产生的干扰，具有较高的实用性。由此，解决了相关技术中光纤式互感器的抗温漂能力较差，易受温度等外界环境因素影响，且电流测量精度较低等问题。
[0017]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的电流检测装置的方框示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的多探头磁传感器阵列的示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的电流检测装置检测的流程图；
[0021]图4是本专利技术实施例提供的电流检测方法的流程图。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]下面参考附图1
‑
4描述本专利技术实施例的电流检测装置及方法。
[0024]图1是本专利技术实施例提供的电流检测装置的方框示意图。如图1所示，电流检测装置100，包括：多探头磁传感器阵列11和控制器13。其中，多探头磁传感器阵列11包括多个磁传感器111，多个磁传感器111围绕待测电流12环形设置并形成多个环路，磁传感器111用于检测待测电流12所产生的磁场得到磁场数据；控制器13与磁传感器111连接，用于根据各环路中磁传感器111检测到的磁场数据得到待测电流12的幅值。
[0025]在本实施例中，多探头磁传感器阵列11中磁传感器111的数量与由磁传感器111组成半径不同的环路的数量可根据电流检测的精度设置，以图2为例，设置2个环路(即N1、N2)，每个环路安装6个磁传感器111，其中，箭头方向为磁测量方向，每个磁传感器111均可
以检测到磁场数据。
[0026]在一些实施例中，各环路中的磁传感器111对称、等间距围绕待测电流12环形设置。多个磁传感器111均位于与待测装置的待测电流12方向垂直的平面内。各环路中的磁传感器111的数量相同，且相邻两环路中的各磁传感器111相对设置。基于以上设置，每个磁传感器111到待测电流12的距离相等，相邻磁传感器111之间的距离也相等，从而在待测电流12周围绕成环状结构。其中，磁传感器111可以为矢量磁传感器，由于矢量磁传感器只能测量一个方向上的磁场，因此要合理设置磁传感器111的测量方向，使其与待测电流12在磁传感器111位置上产生的磁场方向相同。可通过控制器确定待测电流12所产生磁场的磁场方向；对各磁传感器111进行控制，以使各磁传感器111的测量方向与磁场方向相同。由此，本专利技术通过环形设置的多个传感器111，降低磁场噪声对测量精度的影响，同时还能降低待测电流周围其他电流产生的干扰，具有较高的实用性。
[0027]需要说明的是，直流磁场测量中存在不可避免的背景噪声，会显著降低电流测量精度。可以使用差分传感器阵列来避免。差分传感器分布在待测电流12的不同位置，通过去除测量数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测装置，其特征在于，包括：多探头磁传感器阵列，所述多探头磁传感器阵列包括多个磁传感器，多个所述磁传感器围绕待测电流环形设置并形成多个环路，所述磁传感器用于检测待测电流所产生的磁场得到磁场数据；控制器，所述控制器与所述磁传感器连接，用于根据各所述环路中磁传感器检测到的磁场数据得到所述待测电流的幅值。2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述控制器具体用于：分别根据各所述环路中磁传感器检测到的磁场数据，得到各所述环路的第一电流幅值；根据多个所述第一电流幅值得到所述待测电流的幅度。3.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，所述控制器在根据环路中磁传感器检测到的磁场数据，得到对应的第一电流幅值时，具体用于：根据所述环路中各磁传感器检测到的磁场数据，计算对应的磁场强度；计算所述磁场强度的平均值；根据所述平均值得到对应的第一电流幅值。4.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，所述控制器在根据多个所述第一电流幅值得到所述待测电流的幅度时，具体用于：获取所有两相邻环路之间的第一距离；根据所述第一距离及其对应的两相邻环路的第一电流幅值，得到所述待测电流的幅度。5.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述控制器还用于：确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙峰，许克标，
申请(专利权)人：国仪量子合肥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：