[实用新型]一种宽量程高精度电流传感器/电流表

说明书

本实用新型涉及一种宽量程高精度电流传感器/电流表，包括感应待测电流的电流传感元件，还包括MCU模块和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。本实用新型通过采样模块配置，可使产品输出信号始终保持在一定幅值范围内，不受外部测量设备量程配置限定。

技术领域

本实用新型涉及电流传感器/电流表，特别涉及一种宽量程高精度电流传感器/电流表。

背景技术

传统的电流传感器或电流表由于传感器件的线性度问题，或后端采样设备的分辨能力问题，标称精度所覆盖的范围较窄。如标称0.5%精度的1000A电流传感器，在测量500A电流时，精度下降为1%，当测试对象幅值更小时，测量精度急剧下降，无法满足宽幅值动态范围测试的精度需求。在现有的技术中，某些用户采用传感器外部开关换挡的方式，通过多组不同量程的传感器，运用开关转换的方式来实现宽幅值范围内测量，该方式有如下缺陷：1、转换开关体积大（特别是高压/大电流等工况），占用实验室空间，系统设计复杂；2、设计成本增加；3、转换过程由于是物理切换，转换过程中会产生数据丢失，导致重要信息获取不完整；4、容易出现误操作，导致测试结果错误或测试设备超量程损坏。

目前就电流传感器而言，还没有在传感器端实现自动切换量程的设备，一般都在分析仪部分进行量程切换。数字量传输的电流表/传感器目前只有光纤电流传感器，采用法拉第磁光效应原理，且这些传感器的标称精度也为满量程精度。完成测试需要根据现场实际情况定制相应复杂工装，且只有在测试满量程附近信号时，测试精度可达最佳精度，但信号一旦下降至半量程以下，精度下降很快。LEM公司的IT系列传感器采用闭环霍尔原理，测试精度和线性度很高，但由于其在测量小信号时，测试设备没有与之匹配的测量量程，如1000A传感器在满量程时输出100mA，在测试100A时输出10mA，而某些分析仪电流测量通道最小量程为500mA，远无法满足测量要求。加之，现有的传感元件为穿心线圈，线圈闭环，测量时不能打开，对于线路不能打开或截断的场合，使用上会有一定局限。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种可同步采样，保证宽幅值范围测试精度的宽量程高精度电流传感器/电流表。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种宽量程高精度电流传感器/电流表，包括感应待测电流的电流传感元件，还包括MCU模块和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。

作为优选，每一个所述信号采样调理模块包括采集所述二次信号的取样电路和与该取样电路连接的LPF低通滤波器，数个LPF低通滤波器将对应滤波后的信号均输送至一个多通道高精度高速AD采样电路，该多通道高精度高速AD采样电路再将不同幅值的信号分别输送至所述MCU模块。

作为优选，所述数字量信号通过光纤、以太网或其他的数字量接口传输至其它设备。

作为优选，所述电流传感元件采用线性度高的零磁通型电流传感元件。

作为优选，所述零磁通型电流传感元件的线性度为1ppm，动态响应时间小于1μs。

作为优选，每一个信号采样调理模块采用采样电路和调理电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、通过采样模块配置，可使产品输出信号始终保持在一定幅值范围内，不受外部测量设备量程配置限定。