[发明专利]无线电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及使得可以测量在电导体中流动的电流的无线电流传感器。本发明的电流传感器使得可以测量在电导体中流动的电流并向远程总站发送测量数据。本发明的电流传感器通过借助在电导体中流动的电流的感应供电而具有电力自治的优点。

背景技术

从文献WO2008/142425或WO2010/119332已知无线的且电力自治（autonomous in electrical power）的电流传感器。这些文献提出使得可以测量在电导体中流动的电流的方案。为此，它们包括装有绕组且围绕电导体布置的环形磁芯（torus），电导体形成互感器的初级，而绕组形成互感器的次级。该配置既允许测量在电导体中流动的电流，又允许产生设计用于为电子测量电路供电的电力。这些方案为利用耦合到远程总站的无线发送器发送电流的测量数据作好准备。

本发明的目的在于，提供装有单个环形磁芯且电力自治的无线电流传感器，其使得可以优化用于测量作为可用电力的函数的电流的时间。

发明内容

通过一种设计用于测量在电导体中流动的电流的无线电流传感器来实现该目的，所述无线电流传感器包括：

－电流互感器，包括磁芯，其被设计为围绕所述电导体布置而形成所述互感器的初级，以及绕组，其围绕该磁芯制作并形成所述互感器的次级，以便当电流在该电导体中流动时取得电力；

－电子电路，连接到该互感器的次级，该电子电路包括：

－用于存储产生的电力的部件，

－用于测量在电导体中流动的电流的部件，包括借助存储在该用于存储电力的部件中的电力供电的微控制器，并使得可以产生在该电导体中流动的电流的测量数据，

－无线数据收发器，耦合到所述微控制器，并使得可以发送测量数据；

－至少两种不同的工作模式，该两种工作模式由于微控制器产生的测量数据以及由于在电导体中流动的电流的测量的持续时间而彼此不同；

－用于考虑所述测量的电流的值而确定从一种工作模式转变为另一种工作模式的部件。

根据一个特定特征，该电流传感器包括用于检测测量的电流的值的突然减少的部件、以及用于在检测到突然减少时激活该无线收发器以便发送测量数据的部件。

根据另一个特定特征，该用于存储电力的部件包括倍压器设备，其包括两个电容器和两个二极管。

根据另一个特定特征，该互感器的磁芯采用设计为围绕该电导体布置的环形磁芯的形式。

根据第一实施例，该电子电路包括用于在充电模式与测量模式之间进行选择的部件，在该充电模式下将电力存储在该用于存储电力的部件中，在该测量模式下使用电力来测量电流、确定测量数据、以及发送测量数据。

根据该第一实施例的一个特定特征，该选择部件采用两个晶体管的形式，该两个晶体管经由它们各自的漏极连接在一起，并且各自在漏极与源极之间装有二极管。

根据该第一实施例的另一个特定特征，该测量部件包括与该两个晶体管串联、并且与该用于存储电力的部件并联的测量电阻器。

根据第二实施例，该测量部件包括与该用于存储电力的部件串联的测量电阻器。因而该实施例不包括用于在充电模式与测量模式之间进行选择的选择部件。

根据该第二实施例的一个特定特征，该无线电流传感器包括设计用于检测电流故障的工作模式。该工作模式仅被允许用于第二实施例，因为其假定能够永久地测量电流。

根据本发明，在确定的工作模式下，电流传感器被配置为在发送测量数据之后对于一预定时段将无线收发器切换到接收模式，以便接收来自总站的数据。

附图说明

其他特征和优点将在参照附图进行的以下详细说明中显现，其中：

－图1示意性地表示包括本发明的无线电流传感器和设计用于收集电流测量数据的远程总站的系统；

－图2表示根据第一实施例的本发明的电流传感器的电子图；

－图3表示根据第一实施例的本发明的电流传感器的工作图；

－图4表示根据第二实施例的本发明的电流传感器的电子图；以及

－图5表示根据第二实施例的本发明的传感器的工作图。

具体实施方式

本发明涉及无线的且完全电力自治的电流传感器。

参照图1，本发明的无线电流传感器10被设计为测量在电导体20中流动的电流I。其采用附着到电导体、并且使得可以借助测量部件确定与在电导体中流动的AC电流关联的测量数据、以及借助传输部件向远程总站30发送测量数据的模块的形式。总站30例如包括设计用于显示测量数据或任何其他信息的显示器300。