电气系统技术方案

一种用于感测一个或多个第一电导体（１２）中的电流的系统（１０）包括框架（１３）和保持器（２７），该保持器能够容纳所述一个或多个第一电导体并限制所述一个或多个第一电导体与所述框架之间的相对运动。所述系统还包括第一磁阻传感器（１４），其能够感测磁通并产生关于所感测的磁通的输出信号的。另外，所述系统还包括可调定位系统（１２２），其能够相对于所述框架在相对于所述保持器的多个可能位置的任何一个处支撑所述第一磁阻传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电气系统，更具体地，本专利技术涉及一种利用石兹阻 感测的电气系统。
技术介绍
电气系统通过电导体输送电流来执行多种任务。很多电气系统 的应用需要感测流经 一 个或多个电导体的电流的大小。有些电气系 统用磁阻传感器来感测电导体中的电流，该f兹阻传感器感须'J由所述 电流产生的磁通并产生关于该磁通大小的输出信号及由此得出的电 流大小的输出信号。遗憾的是，磁阻传感器可能仅能准确地感测有 限范围的磁通密度。因此，很多采用磁阻传感器来感测电流的电气 系统使用磁阻传感器仅能准确地感测有限范围的电流。授予Lienhard等人的美国专利No,4525668 ( '668专利)公开 了 一种电流感测方法，该方法包括用》兹阻传感器感测由未知电流和 控制电流产生的磁通，使用控制电流来保持由所述磁阻传感器感测 的总的磁通基本上等于零。该'668专利公开了一种电气系统，该电 气系统包括第一电导体，第一电导体与磁阻传感器邻近并输送未知 电流。与磁阻传感器邻近设置的第二电导体输送控制电流。'668 专利的电气系统还包括连接在磁阻传感器和第二电导体之间的运算 放大器。该运算放大器接收磁阻传感器的输出信号并以以下方式控 制第二电导体中的控制电流的大小，即在磁阻传感器处，来自控制 电流的磁通将来自未知电流的磁通基本上抵消。'668专利的电气系 统包括使用控制电流来产生指示未知电流大小的信号的其它模拟部 件。尽管'668专利的系统包括用磁阻传感器感测电流并使用控制电流来控制由该》兹阻传感器感观'J的总》兹通的设置，但仍有 一 些缺点。 例如，对于第一电导体中的电流很大的应用和/或情形来说，可能不 希望磁阻传感器距第一电导体很近，而对于第一电导体中的电流很 小的应用和/或情形，可能不希望磁阻传感器距第一电导体很远。在 第 一 电导体中的电流很大的应用和/或情形中，可能不希望来自该电 流的磁通在磁阻传感器处很强。在这些情形中，控制电流很难产生 足够的磁通以抵消第一电导体中的电流产生的磁通。反过来，在第 一电导体中的电流很小的应用和/或情形中，电流在磁阻传感器处的 磁通可能是不希望的很弱。在这些情形中，可能感测出的第一电导 体中的电流仅具有相对较低的精度。
技术实现思路
本专利技术的电气系统和方法解决了上述的 一 个或多个问题。本专利技术的一种实施方式涉及一种用于感测一个或多个第一电导体中的电流的系统。该系统可以包括框架和被构造成容纳所述一个 或多个第一电导体并限制所述一个或多个第一电导体与所述框架之间的相对运动的保持器。该系统还可以包括-波构造成感测磁通并产 生关于所感测的磁通的输出信号的第一磁阻传感器。另外，该系统 可以包括可调定位系统，该可调定位系统:帔构造成能够相对于所述 框架在相对于所述保持器的多个可能位置的任何一个处支撑所述第 一磁阻传感器。另一种实施方式涉及一种感测一个或多个第一电导体中的电流 的方法。该方法可以包括相对于框架支撑第一磁阻传感器，包括使 用可调定位系统将所述第一磁阻传感器定位在相对于所述框架的多 个可能位置的一个处。该方法还包括限制一个或多个第一电导体与 所述框架之间的相对运动。另外，该方法可以包括使用第一磁阻传 感器感测磁通并产生关于所感测的磁通的输出信号，这可以包括使 用所述第一磁阻传感器来感测由所述一个或多个第一电导体中的电 流产生的；兹通。附图说明图1是根据本专利技术的电气系统的第一种实施方式的示意图； 图2是根据本专利技术的电气系统的第二种实施方式的示意图； 图3是根据本专利技术的电气系统的第三种实施方式的示意图； 图4是包括根据本专利技术的电气系统的移动机械的示意图； 图5示出了运行中的图1中的电气系统；图6是操作根据本专利技术的电气系统的方法的一种实施方式的流程图。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的电气系统10的一种实施方式。电气系 统10可以包括电导体12，框架13，保持器27, ^磁阻传感器14、 16， 电导体18、 20、 22、 24和控制电路26。电导体12可以是被构造成 输送电流的任何类型的结构，包括但不限于电线、总线和单片集成 电路中的线^各。预定位置处的任何部件或结构。如图1所示，在一些实施方式中， 保持器27可以是框架13中的孔。磁阻传感器14、 16和电导体18、 20、 22、 24可以安装到框架 13上。磁阻传感器14、 16距电导体12基本上等距离。电导体18、 20可设置在磁阻传感器14近侧，且电导体22、 24可设置在磁阻传 感器16近侧。如图1所示，在一些实施方式中，磁阻传感器14、电 导体18和电导体20可以是单片集成电路28的一部分。同样，磁阻 传感器16、电导体22和电导体24可以是单片集成电路29的一部分。磁阻传感器14、 16的每一个可以是具有至少一个磁控电阻器的 任何类型的部件，所述磁控电阻器以这种方式连接到至少 一个其它 电路元件上，即能够使所述磁阻传感器14、 16感测磁通并产生关于 所感测的磁通的输出信号。如图1所述，在一些实施方式中，每个磁阻传感器可包括多个磁控电阻器30、 31、 32、 33和40、 41、 42、 43。每个磁控电阻器30-33、 40-43以能够在沿着磁控电阻器30-33、 40-43的灵敏方向Sr流动的磁通强度和磁控电阻器30-33、 40-43的 电阻之间建立相对较强联系的任何方式构造。在一些实施方式中， 每个磁控电阻器30-33、 40-43可以由透磁合金构造。另夕卜，在一些 实施方式中，每个磁控电阻器30-33、 40-43可以被构造成带有螺旋 条状斜紋(barber pole biasing)。如图1中所示，每个磁控电阻器 30-33、 40-43可以被构造成其对磁通具有各向异性敏感度。如图1所示，磁控电阻器30-33可以设置成惠斯登电桥。该惠 斯登电桥的输入端36与诸如稳压直流电源的电源连接。惠斯登电桥 的输出端38可以直接接地或者以在输出端38和地之间连接有一个 或多个其它电路元件的方式接地。磁控电阻器30-33的"易磁化"轴 线Er和灵敏方向Sr定位成使得磁控传感器14的灵敏方向Ss与电导 体12呈一定角度延伸。如图l所示，在一些实施方式中，磁控电阻 器30和33的灵敏方向Sr基本相同，磁控电阻器31和32的灵敏方 向Sr基本相同并与磁控电阻器30和33的灵敏方向基本相反。另外， 磁控电阻器30和31可以具有基本相等的缺省电阻(当不暴露于磁 通时的电阻)，并且磁控电阻器32和33也可以具有基本相等的缺 省电阻。另外，磁阻传感器14可以包括连接到所述惠斯登电桥的中间端 48、 50的电导体44、 46。如以下详细讨论的，在图l所示的实施方 式中，电导体44、 46共同为控制电路26提供由磁阻传感器14感测 的关于磁通的输出信号。与^t阻传感器14 一样， 一磁阻传感器16的i兹控电阻器40-43可 设置在惠斯登电桥中，该惠斯登电桥的输入端52与电源连接，输出 端54接地，中间端56、 58与电导体60、 62连接。另外，如图l所 示，磁控电阻器40-43的灵敏方向Sr和磁阻传感器16的灵敏方向 Ss以类似于磁控电阻器30-33和磁阻传感器16的灵敏方向的定向方 式定向。磁阻传感器14、 16不限于图1中所示和上面讨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感测一个或多个第一电导体（１２）中的电流的系统（１０），包括：　框架（１３）；　保持器（２７），其能够容纳一个或多个第一电导体并限制所述一个或多个第一电导体与所述框架之间的相对运动；　第一磁阻传感器（１４），其能够感测磁通（９２）并产生关于所感测的磁通的输出信号；和　可调定位系统（１２２），其能够相对于所述框架在相对于所述保持器的多个可能位置的任何一个处支撑所述第一磁阻传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DG马钱德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]