一种低成本高频电流信号传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种低成本高频电流信号传感器，属于电变量测量技术领域。所述的低成本高频电流信号传感器包括：带有缺口的用于环绕被测线路的环状磁芯，感测线圈设置在环状磁芯的缺口位置，以使得磁力线全部或者部分穿过感测线圈围成的空间；所述感测线圈的两端并联有谐振电容，根据输出信号与电流高频信号强度的比例关系，确定高频电流信号强度的大小；本发明专利技术对磁芯材料要求低，可获得很好的频率特性，采集频率范围宽，能够实现高频电流信号的采集，线圈置于磁芯气隙处或者绕在有气隙的磁芯上，可通过阻抗设计获得良好的选频特性，省掉后置选频电路，极大的降低了成本。极大的降低了成本。极大的降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高频电流信号传感器


[0001]本专利技术涉及高频电流信号传感器
，特别涉及一种低成本高频电流信号传感器。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]交流线路故障基本使用电流信号或高频信号（一般在3MHZ~30MHZ范围内）作为检测依据，其中高频信号采集，依赖高频电流互感器或罗氏线圈。
[0004]专利技术人发现，高频电流互感器要求使用高频低磁滞材料，输出频率范围需要定制或使用后置选频电路；罗氏线圈制造精度要求更高，制造成本高，同样需要后置选频电路。
[0005]中国专利CN201911109810.X，公开了一种具备宽频、宽幅测量及抗磁干扰能力的电流互感器，其在气隙处设置了霍尔元件，霍尔元件感知信号的频域受元件本身参数的限制，频域局限在一小段区域内（一般小于1MHZ），无法实现用于故障检测的高频信号的探测。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种低成本高频电流信号传感器，使用带气隙的磁芯，对磁芯材料要求低，可获得很好的频率特性，采集频率范围宽，能够实现高频电流信号的采集，线圈置于磁芯气隙处或者绕在有气隙的磁芯上，可通过阻抗设计获得良好的选频特性，省掉后置选频电路，极大的降低了成本。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种低成本高频电流信号传感器。
[0008]一种低成本高频电流信号传感器，包括：带有缺口的用于环绕被测线路的环状磁芯，感测线圈设置在环状磁芯的缺口位置，以使得磁力线全部或者部分穿过感测线圈围成的空间；所述感测线圈的两端并联有谐振电容，根据输出信号与电流高频信号强度的比例关系，确定高频电流信号强度的大小。
[0009]可以理解的，环状磁芯可以是圆形和方形，也有可能是其他形状，比如椭圆、长方形、五边形、六边形等等。
[0010]作为可选的一种实现方式，环状磁芯的缺口位置设置的感测线圈为板载线圈。
[0011]作为可选的一种实现方式，感测线圈的电感值l为：l=0.01DN2/（L/D+0.44）；其中，N为线圈匝数，D为线圈直径，L为线圈总长度。
[0012]作为可选的一种实现方式，所述环状磁芯为带有缺口的圆环状磁芯。
[0013]作为可选的一种实现方式，所述环状磁芯为带有缺口的方形或矩形环状磁芯。
[0014]作为可选的一种实现方式，所述环状磁芯为带有缺口的开合式环状磁芯，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯的第一端和第二磁芯的第一端活动连接，第一磁芯的第二端和第二磁芯的第二端之间为缺口。
[0015]本专利技术第二方面提供了一种低成本高频电流信号传感器。
[0016]一种低成本高频电流信号传感器，包括：带有缺口的用于环绕被测线路的环状磁芯，感测线圈环绕设置在环状磁芯上，以使得磁力线全部穿过感测线圈围成的空间；所述感测线圈的两端并联有谐振电容，根据输出信号与电流高频信号强度的比例关系，确定高频电流信号强度的大小。
[0017]作为可选的一种实现方式，感测线圈的电感值L为：L=0.01DN2/（L/D+0.44）；其中，N为线圈匝数，D为线圈直径。
[0018]作为可选的一种实现方式，所述环状磁芯为带有缺口的圆环状磁芯；或者，所述环状磁芯为带有缺口的方形或矩形环状磁芯。
[0019]作为可选的一种实现方式，所述环状磁芯为带有缺口的开合式环状磁芯，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯的第一端和第二磁芯的第一端活动连接，第一磁芯的第二端和第二磁芯的第二端之间为缺口。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所述的低成本高频电流信号传感器，使用带气隙的磁芯，对磁芯材料要求低，可获得很好的频率特性，采集频率范围宽，能够实现高频电流信号的采集。
[0021]2、本专利技术所述的低成本高频电流信号传感器，线圈置于磁芯气隙处或者绕在有气隙的磁芯上，可通过阻抗设计获得良好的选频特性，省掉后置选频电路，极大的降低了成本。
[0022]本专利技术附加方面的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
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的低成本高频电流信号传感器的原理图。
[0025]图2为本专利技术实施例1提供的磁芯与感测线圈位置示意图一。
[0026]图3为本专利技术实施例1提供的磁芯与感测线圈位置示意图二。
[0027]图4为本专利技术实施例2提供的磁芯与感测线圈位置示意图一。
[0028]图5为本专利技术实施例2提供的磁芯与感测线圈位置示意图二。
[0029]图6为本专利技术实施例3提供的磁芯与感测线圈位置示意图一。
[0030]图7为本专利技术实施例3提供的磁芯与感测线圈位置示意图二。
[0031]图8为本专利技术实施例3提供的磁芯与感测线圈位置示意图三。
[0032]图9为本专利技术实施例4提供的磁芯与感测线圈位置示意图一。
[0033]图10为本专利技术实施例4提供的磁芯与感测线圈位置示意图二。
[0034]图11为本专利技术实施例4提供的磁芯与感测线圈位置示意图三。
[0035]图12为本专利技术实施例5提供的磁芯与感测线圈位置示意图。
[0036]图13为本专利技术实施例6提供的磁芯与感测线圈位置示意图。
[0037]图14为本专利技术实施例7提供的磁芯与感测线圈位置示意图。
[0038]图15为本专利技术实施例8提供的磁芯与感测线圈位置示意图。
[0039]其中，1
‑
环状磁芯；2
‑
感测线圈；3
‑
被测线路。
具体实施方式
[0040]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0041]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0042]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0043]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0044]实施例1：如图1、图2和图3所示，本专利技术实施例1提供了一种低成本高频电流信号传感器，包括：带有缺口的用于环绕被测线路3的环状磁芯1，感测线圈2设置在环状磁芯的缺口位置，以使得磁力线全部或者部分穿过感测线圈2围成的空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高频电流信号传感器，其特征在于：包括：带有缺口的用于环绕被测线路的环状磁芯，感测线圈设置在环状磁芯的缺口位置，以使得磁力线全部或者部分穿过感测线圈围成的空间；所述感测线圈的两端并联有谐振电容，根据输出信号与电流高频信号强度的比例关系，确定高频电流信号强度的大小。2.如权利要求1所述的低成本高频电流信号传感器，其特征在于：环状磁芯的缺口位置设置的感测线圈为板载线圈。3.如权利要求1或2所述的低成本高频电流信号传感器，其特征在于：感测线圈的电感值l为：l=0.01DN2/（L/D+0.44）；其中，N为线圈匝数，D为线圈直径，L为线圈总长度。4.如权利要求1所述的低成本高频电流信号传感器，其特征在于：所述环状磁芯为带有缺口的圆环状磁芯。5.如权利要求1所述的低成本高频电流信号传感器，其特征在于：所述环状磁芯为带有缺口的方形或矩形环状磁芯。6.如权利要求1所述的低成本高频电流信号传感器，其特征在于：所述环状磁芯为带有缺口的开合式环状磁芯，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆，吴皓，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：