[实用新型]适用于电力机车的电流传感器

说明书

本实用新型涉及电子产品，特别是一种适用于电力机车的电流传感器。

目前用于电力机车的500A电流传感器，主要用于交流，直流及脉冲等各种类型电流的测量，其测量原边与次边在电气方面完全隔离，500A电流传感器由磁路部件，安装在磁路气隙中的霍尔发生器，二次侧线圈和电子电路所组成，除“+”、“M”、“-”端子外，全部器件均用硅橡胶固封于绝缘外壳内，传感器本身带有240mm长的穿心母线，现有的500A电流传感器在用于电力机车过程中，存在以下不足，一是其电子电路均采用分离器件组成，如T₁-T₅，R₁-R₁₆、C₁-C₄，Z₁-Z₂，D₁-D₆，LM₇₀₉等，结构复杂，性能分散性大，调整难，过载能力低，体积大，散热条件不好，容易使推动次边线圈工作的大功率三极管(T₄、T₅)由于散热条件不够良好，造成热击穿，损害传感器，使其无法正常工作，二是其工作电源线(+24V线和-24V线)和信号输出线(M线)，均为插拔式，易造成接触不良和断裂，使传感器无法工作或信号输出不准。

本实用新型的发明目的是旨在克服上述缺点，提供一种适用于电力机车的电流传感器，这种电流传感器是在现有的500A电流传感器的工作原理，主要技术参数和主电路原理未改变的情况下，在电子电路中采用贴片式元件，使焊接更牢固，增加抗振能力，减小体积和重量，改善散热条件，加强工作稳定性，同时对工作电源线和信号输出线的连接方式进行改进，使接触更加稳定，良好，不易断裂，使输出信号更稳定，准确。

本实用新型的发明目的是这样实现的：本实用新型是采用霍尔元件的磁场平衡式传感器，其工作原理是：当被测电流Ip流过穿心母线W₁时，该电流产生一磁场Hp，使霍尔发生器1、2脚有霍尔电势输出，经R₆、R₈输入LM₇₀₉运算2、3脚，该信号经过差动放大，推动功率管T₂或T₃，使三极管T₄或T₅开通，从电源获得补偿电流Is，Is流经二次侧线圈W，并产生磁场Hs，方向与Hp相反，因而补偿了原来磁场，直到Ip*W₁＝Is*W₂。由此可得出：Ip＝(W₂/W₁)*Is。在被测电路中W₁和W₂是固定不变的，所以只要测得了Is便可知被测电流Ip值。

本实用新型的特征在于：电子元件为贴片式元件，且外壳一侧上有连线槽，用螺钉将工作电源线和信号输出线固定在连线槽中。

本实用新型所涉及的贴片式电子元件包括T₁-T₅，R₁-R₁₆、C₁-C₄，Z₁-Z₂，D₁-D₆，LM₇₀₉等。

本实用新型主要技术参数，仍符合电力机车的要求，其性能技术指标如下：额定测量电流In         500A过载能力               800A，5min/h二次侧输出测量电流     100mA/500A二次侧线圈电组         80Ω准确度                 ±1％In工作温度范围           -25～+70℃无输入电流时的偏移电流 ≤±0.25mA(20±5℃)耐压：一次侧电路和二次侧输出电路间6kV/50HZ/1min电源                   +/-24V±10％电流消耗               25mA+输出测量电流外形尺寸               116*74*62mm穿心母线长240mm

本实用新型在未改变现有适用于电力机车500A电流传感器的工作原理，主要技术参数和主电路原理的情况下，采用贴片或电子元件，减小了体积和重量，改善了散热条件，加强了焊接牢固度和抗振能力，工作稳定性提高，接线方式改为螺钉连接，连接接触更加稳定，良好，不易断裂，使输出信号更稳定和准确。