一种直流耦合条件下的小电流信号测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种直流耦合条件下的小电流信号测量装置及方法，装置包括：高频信号阻波模块、直流检测模块、耦合电容、电流变送器、高通滤波器、跟随器及电流检测单元；高频信号阻波模块接收耦合电流中的低频信号；直流检测模块对低频信号进行采样；耦合电容，接收耦合电流中的高频信号，阻隔耦合电流中的直流分量；电流变送器，接收耦合电流中的高频信号，进行电流电压变换；高通滤波器，连接电流变送器，用于去除低频信号的干扰；跟随器，对输入信号进行阻抗变换以保证采样信号的准确度；电流检测单元，接收低频信号和高频信号，并对低频信号和高频信号进行处理后输出。解决高频信号强度随频率逐步衰减，即越高频信号幅值越低，越难测量的问题。难测量的问题。难测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种直流耦合条件下的小电流信号测量装置及方法


[0001]本文件涉及电流信号测量
，尤其涉及一种直流耦合条件下的小电流信号测量装置及方法。

技术介绍

[0002]普遍的信号具有频率越高，幅度越小的特点。所以越高频率处的信号需要更高灵敏度的测量装置。目前常用的直流电流测量方法是电阻测流和霍尔电流传感器测流两种方法。纯交流信号可以采用CT或罗氏线圈的方式。这四种方案较为简单，但其弊端也较为明显。
[0003]电阻测流法优点较为简单，成本相对较低，缺点是电阻会消耗功率，大电流场合电阻功耗较大，电阻体积大，频带范围受运放增益带宽积和放大倍数影响(BW＝GWP/Freq)，且输入输出不隔离，一般只能应用在低压非隔离场合。
[0004]霍尔电流传感器测流方法，优点是初次级隔离，电流幅值范围较宽(5
‑
100A级别)，缺点是信号灵敏度不会很高(高于1mV)，带宽不会很高(小于400Khz)。在某些应用场合(电弧测量)需要测试高频率信号的微小电流特性，这时候电阻测流方案和霍尔电流传感器方案就无法实现。
[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流耦合条件下的小电流信号测量装置，其特征在于，包括：高频信号阻波模块、直流检测模块、耦合电容、电流变送器、高通滤波器、跟随器以及电流检测单元；所述高频信号阻波模块与所述直流检测模块连接，接收耦合电流中的低频信号，并将所述低频信号输送到所述直流检测模块；所述直流检测模块对所述低频信号进行采样；所述耦合电容，接收耦合电流中的高频信号，阻隔耦合电流中的直流分量；所述电流变送器，与所述耦合电容以及所述高通滤波器连接，接收耦合电流中的高频信号，进行电流电压变换；所述高通滤波器，设置在所述电流变送器与跟随器之间，或者设置在所述跟随器与所述电流检测单元之间，用于去除低频信号的干扰；所述跟随器，对输入阻抗和输出阻抗进行变换，保证采样信号的准确度；所述电流检测单元，接收所述低频信号和所述高频信号，并对所述低频信号和所述高频信号进行处理后输出。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高频信号阻波模块电路结构为纯电感、单极LC并联电路或者多级LC的并联串联电路。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流检测模块采用霍尔电流传感器。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高通滤波器的截至频率高于耦合电容和漏感串联谐振频率。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流变送器具体用于：将电流变送器接收的初级电流转换为初级电压，具体包括：通过公式1和公式2获取电流变送器接收的初级电流；I
101
＝Asin(ωt)
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【专利技术属性】
技术研发人员：田春鹏，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：