[发明专利]宽频高压智能电阻式电流传感器

说明书

                           技术领域

本发明涉及一种用于交直流、变频电机测量的宽频高压智能电阻式电流传感器。

                           背景技术

随着变频技术的发展，使变频电机得到广泛应用，由于给变频电机供电的变频电源输出频率范围宽且含有复杂的高次谐波，传统的互感器已不能满足电参数测试。分流器尤其是折带式分流器、盘式分流器、同轴分流器等，具有较好的频率特性，但是由于输出未经隔离，目前一般将平板分流器用作直流电流测试，而折带式分流器、盘式分流器及同轴分流器等一般用于脉冲电流或冲击电流测试，其共同特点是测试时一端接大地。另外，由于分流器输出的信号幅值较小，额定电流时，其对应电压信号一般小于250mV，而传统的传感器与仪表分离的做法导致信号传输线路较长，信号在较长距离传输过程中容易引进各种干扰，影响测试精度。

                                发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种采用分流器取代传统的互感器用于交流高压大电流测试，提高测量带宽、精度及抗干扰性能的宽频高压智能电阻式电流传感器。

本发明的技术方案是：利用分流器良好的频率特性及线性，采用分流器取代传统的互感器作为高压交流大电流测试的传感器件，测量电路与分流器紧密结合，采用浮地结构，测量数据以数字量方式通过光纤上传至低压侧数显终端实现信号传输及高压隔离。

本发明由以下组件构成：一个用于从被测电流回路中取出电压信号的分流器(1)，一个用于将分流器(1)输出的模拟电压信号转变为数字信号并进行运算处理的高压侧信号处理装置(2)，一组连接高压侧信号处理装置(2)和低压侧数显终端(6)的通讯光纤组(5)，一个为高压侧信号处理装置(2)提供工作电源的高压侧电源(3)，一个连接高压侧电源(3)与低压侧供电电网的高压隔离变压器(4)。与低压侧供电电网的高压隔离变压器(4)。

所述分流器(1)根据带宽要求选用平板式分流器、或折带式分流器、或盘式分流器、或同轴式分流器。

所述高压隔离变压器(4)的原边及副边分别与低压侧供电电网及高压侧电源(3)连接。

所述高压侧信号处理装置(2)由信号放大电路2D、AD转换器IC1、微处理器IC2、串行数据发送器2C组成。

所述高压侧信号处理装置(2)还包括采样时钟接收器2A或串行数据接收器2B中的一种或它们的组合。

所述通讯光纤组(5)由至少一根通讯光纤5C组成，通讯光纤5C与高压侧信号处理装置(2)中的串行数据发送器2C及低压侧数显终端(6)连接。

所述通讯光纤组(5)还包括通讯光纤5A或通讯光纤5B中的一根或它们的组合，其中通讯光纤5A与采样时钟接收器2A及低压侧数显终端(6)连接，通讯光纤5B与串行数据接收器2B及低压侧数显终端(6)连接。

本发明具有频率响应范围宽、交直流通用、有效测试范围宽、无磁饱和问题、无二次开路高压危险、测量精度高、高线性、低温漂、易校准、隔离电压高、抗干扰能力强等优点，适合于电机生产企业、电机研究和电机检测中心等场所使用。

                         附图说明

图1为本发明原理方框图；

图2为实施例1的电路示意图；

图3为实施例2的电路示意图；

图4为实施例3的电路示意图；

图5为实施例4的电路示意图；

图6为实施例5的电路示意图。

图中：1-分流器，2-高压侧信号处理装置，3-高压侧电源，4-高压隔离变压器，5-通讯光纤组，6-低压侧数显终端。

图6中：S1-1号宽频高压智能电阻式电流传感器，S2-2号宽频高压智能电阻式电流传感器。

                      具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明： 

由于实施例中微处理器IC2及IC3均使用了串行数据接收端RXD0及串行数据发送端口TXD0，为了方便描述，图中分别标记为2-RXD0、2-TXD0、6-RXD0、6-TXD0；实施例5中还采用了IC3的串行数据接收端RXD1及串行数据发送端口TXD1，标记为6-RXD1、6-TXD1。

实施例1：参照图1和图2：

本实施例低压侧供电电网采用AC220V市电。