一种基于制造技术

本发明专利技术提供了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于TMR传感器的非接触式电流测量装置


[0001]本专利技术涉及电流测量
，尤其是涉及一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置
。

技术介绍

[0002]电流是电力系统中的重要参数，其准确测量具有重要意义，随着传感技术的发展，非接触式电流测量得到广泛应用，当前的非接触式电流测量技术主要采用环绕的方式测量导线周围磁场，具体利用
TMR
传感器达到非接触电流检测，这种方式对待测电流无影响，且较为安全，但是现有的基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置电流测量准确度较低，且无法自主进行增益调节，信号检测精度较低
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，以解决上述技术问题，基于
TMR
传感器模块获取电流检测信号并由差分处理模块对电流检测信号进行差分放大滤波和转换处理，输出单端信号，单端信号通过信号处理模块进行反相放大处理，提高检测的信号精度，进而提高电流检测的准确度
。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，包括
TMR
传感器模块
、
差分处理模块
、
信号处理模块和智能控制模块；其中：
[0005]所述
TMR
传感器模块用于获取检测信号并将检测信号传输至所述差分处理模块；
[0006]所述差分处理模块用于对检测信号进行差分放大滤波和转换处理，输出单端信号；
[0007]所述信号处理模块用于对单端信号进行反相放大处理，获取控制信号；
[0008]所述智能控制模块用于接收控制信号并实现控制
。
[0009]上述方案中，基于
TMR
传感器模块获取电流检测信号并由差分处理模块对电流检测信号进行差分放大滤波和转换处理，输出单端信号，单端信号通过信号处理模块进行反相放大处理，提高检测的信号精度，进而提高电流检测的准确度
。
[0010]进一步地，所述差分处理模块包括第一放大级电路
、
滤波电路和第二放大级电路；其中：
[0011]所述第一放大级电路用于对检测信号进行差分放大处理，获取差分电流信号；
[0012]所述滤波电路用于对差分电流信号进行滤波处理，得到滤波差分电流信号；
[0013]所述第二放大级电路用于将滤波差分电流信号转换为单端信号，并输出至所述信号处理模块
。
[0014]进一步地，所述
TMR
传感器模块采用环绕的方式测量被测导线周围磁场并将磁场转换为电信号，以获取检测信号；所述
TMR
传感器模块包括第一传感器
、
第二传感器
、
第三传感器
、
第四传感器和第一电源；其中：
[0015]所述第一传感器第一端与所述第一电源电连接，第一传感器第二端与所述第三传
感器第一端电连接，所述第三传感器第二端接地；
[0016]所述第二传感器第一端与所述第一电源电连接，第二传感器第二端与所述第四传感器第一端电连接，所述第四传感器第二端接地；
[0017]所述第三传感器第一端和所述第四传感器第一端均与所述第一放大级电路电连接，以将检测信号传输至所述差分处理模块
。
[0018]进一步地，所述第一放大级电路包括第一电阻
、
第二电阻
、
第三电阻
、
第四电阻和第一放大器；其中：
[0019]所述第一电阻一端与所述
TMR
传感器模块电连接，另一端与所述第一放大器反相端电连接；
[0020]所述第二电阻一端与所述
TMR
传感器模块电连接，另一端与所述第一放大器同相端电连接；
[0021]所述第三电阻一端与所述第一放大器反相端电连接，另一端与所述第一放大器第一输出端电连接；
[0022]所述第四电阻一端与所述第一放大器同相端电连接，另一端与所述第一放大器第二输出端电连接；
[0023]所述第一放大级电路通过所述第一放大器第一输出端和所述第一放大器第二输出端与所述滤波电路电连接
。
[0024]进一步地，所述滤波电路包括第五电阻
、
第六电阻和第一电容；其中：
[0025]所述第五电阻一端与所述第一放大器第一输出端电连接，另一端与所述第一电容一端电连接；
[0026]所述第六电阻一端与所述第一放大器第二输出端电连接，另一端与所述第一电容另一端电连接；
[0027]所述滤波电路通过所述第一电容与所述第二放大级电路电连接
。
[0028]进一步地，所述第二放大级电路包括第二放大器和第七电阻；其中：
[0029]所述第二放大器同相端与所述第一电容一端电连接，所述第二放大器反相端与所述第一电容另一端电连接；
[0030]所述第七电阻一端与所述第二放大器反相端电连接，另一端与所述第二放大器输出端电连接；
[0031]所述第二放大级电路通过所述第二放大器输出端与所述信号处理模块电连接
。
[0032]进一步地，所述信号处理模块包括第一运放
、
第八电阻
、
第九电阻和第十电阻；其中：
[0033]所述第一运放反相端与所述第二放大器输出端电连接，所述第一运放同相端接地；
[0034]所述第八电阻一端与所述第一运放反相端电连接，另一端通过所述第九电阻接地；
[0035]所述第十电阻一端与所述第一运放反相端电连接，另一端与所述第一运放输出端电连接；
[0036]所述第一运放输出端与所述智能控制模块电连接
。
[0037]本专利技术提供的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置还包括增益调节电路
和反馈调节电路，其中：
[0038]所述增益调节电路用于在输入所述信号处理模块的单端信号小于预设的第一增益调节门限时或大于预设的第二增益调节门限时，增大所述信号处理模块的增益；
[0039]所述反馈调节电路用于为所述信号处理模块设定反馈系数并调节所述信号处理模块的增益；
[0040]所述信号处理模块根据所述增益调节电路和反馈调节电路的工作状态对所述单端信号进行反相放大处理，获取控制信号
。
[0041]进一步地，所述增益调节电路包括第十一电阻
、
第十二电阻
、
第一二极管
、
第十三电阻
、
第二运放
、
第十四电阻
、
第二二极管
、
第十五电阻
、
第十六电阻
、
阈值设置单元和第三运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，包括
TMR
传感器模块
、
差分处理模块
、
信号处理模块和智能控制模块；其中：所述
TMR
传感器模块用于获取检测信号并将检测信号传输至所述差分处理模块；所述差分处理模块用于对检测信号进行差分放大滤波和转换处理，输出单端信号；所述信号处理模块用于对单端信号进行反相放大处理，获取控制信号；所述智能控制模块用于接收控制信号并实现控制
。2.
根据权利要求1所述的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，所述差分处理模块包括第一放大级电路
、
滤波电路和第二放大级电路；其中：所述第一放大级电路用于对检测信号进行差分放大处理，获取差分电流信号；所述滤波电路用于对差分电流信号进行滤波处理，得到滤波差分电流信号；所述第二放大级电路用于将滤波差分电流信号转换为单端信号，并输出至所述信号处理模块
。3.
根据权利要求2所述的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，所述
TMR
传感器模块采用环绕的方式测量被测导线周围磁场并将磁场转换为电信号，以获取检测信号；所述
TMR
传感器模块包括第一传感器
、
第二传感器
、
第三传感器
、
第四传感器和第一电源；其中：所述第一传感器第一端与所述第一电源电连接，第一传感器第二端与所述第三传感器第一端电连接，所述第三传感器第二端接地；所述第二传感器第一端与所述第一电源电连接，第二传感器第二端与所述第四传感器第一端电连接，所述第四传感器第二端接地；所述第三传感器第一端和所述第四传感器第一端均与所述第一放大级电路电连接，以将检测信号传输至所述差分处理模块
。4.
根据权利要求3所述的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，所述第一放大级电路包括第一电阻
、
第二电阻
、
第三电阻
、
第四电阻和第一放大器；其中：所述第一电阻一端与所述
TMR
传感器模块电连接，另一端与所述第一放大器反相端电连接；所述第二电阻一端与所述
TMR
传感器模块电连接，另一端与所述第一放大器同相端电连接；所述第三电阻一端与所述第一放大器反相端电连接，另一端与所述第一放大器第一输出端电连接；所述第四电阻一端与所述第一放大器同相端电连接，另一端与所述第一放大器第二输出端电连接；所述第一放大级电路通过所述第一放大器第一输出端和所述第一放大器第二输出端与所述滤波电路电连接
。5.
根据权利要求4所述的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，所述滤波电路包括第五电阻
、
第六电阻和第一电容；其中：所述第五电阻一端与所述第一放大器第一输出端电连接，另一端与所述第一电容一端电连接；所述第六电阻一端与所述第一放大器第二输出端电连接，另一端与所述第一电容另一
端电连接；所述滤波电路通过所述第一电容与所述第二放大级电路电连接
。6.
根据权利要求5所述的一种基于
TMR
传感器的非接触式电流测量装置，其特征在于，所述第二放大级电路包括第二放大器和第七电阻；其中：所述第二放大器同相端与所述第一电容一端电连接，所述第二放大器反相端与所述第一电容另一端电连接；所述第七电阻一端与所述第二放大器反相端电连接，另一端与所述第二放大器输出端电连接；所述第二放大级...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚聪伟，周丹，孙帅，李健俊，庞小峰，杨贤，李兴旺，张炳球，蔡玲珑，邰彬，孙文星，李端姣，刘建明，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：