[其他]測量導(dǎo)電體中電流的測量用變換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000000638
• 申請日: 1987-02-09
• 公開（公告）號: CN1005931B
• 公開（公告）日: 1989-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 塞茨·索馬斯
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭迪斯和吉爾楚格股份公司
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 溫中瑜

一種測量導(dǎo)電體中電流的測量用變換器。變換器是由一個三鐵心柱鐵磁體鐵心組成，中間鐵心柱至少有部分被導(dǎo)電體所圍繞，它有一個中間氣隙與二個外氣隙。中間氣隙處裝有一個磁場傳感器。中間鐵心柱的每一端都有一個外氣隙，沿著它的軸向測量時。二個外氣隙的長度都比中間氣隙長。中間鐵心柱與磁場傳感器可以做成一個單獨的結(jié)構(gòu)部件。這種結(jié)構(gòu)可以使得測量用變換器的裝配非常精確，簡單和可靠，不會使得非線性度或相位誤差變得更嚴(yán)重，同時改善了氣隙的容差。

本發(fā)明是關(guān)于測量導(dǎo)電體中電流的測量用變換器。

這種測量用變換器可以用來檢測輸送給用戶的瞬時功率。在這種情況下，量得電流的瞬時值后再乘以電源電壓的瞬時值。這種乘法最好通過采用放在用來測量電流的變換器內(nèi)部的霍爾元件來實現(xiàn)。上述類型的裝置在1968年“Springer”出版社出版，由F。Kuhrt和H.J.Lippman合著的“霍爾發(fā)生器的特性及應(yīng)用”一書的第10頁至11頁和第267頁到275頁中有所敘述。

本發(fā)明按其目標(biāo)是要建立一種測量用變換器，其裝配要非常精密，簡單而可靠，此變換器能表現(xiàn)出改進的氣隙容差，不會使非線性度更加嚴(yán)重或增加相位誤差。

本發(fā)明是一種測量導(dǎo)電體中電流的測量用變換器。

具體說來，此變換器是由一個三鐵心柱的鐵磁體鐵心所組成，其中間鐵心柱至少部分被導(dǎo)電體所圍繞。中間鐵心柱有一個中間氣隙和兩個外氣隙，每一個外氣隙位于中間鐵心柱的一端。中間氣隙處裝有一個磁場傳感器。沿著中間鐵心柱的軸向測量時，兩個外氣隙比中間氣隙長。中間鐵心柱和磁傳感器可以做成一個單獨的結(jié)構(gòu)部件。這樣的結(jié)構(gòu)能夠使得測量用變換器的裝配非常精密，簡單和可靠，不會使得非線性度或相位誤差變得更壞，同時又改善了氣隙的容差。

圖1示出本發(fā)明測量用變換器第一方案的第一個橫截面A-B。

圖2示出圖1測量用變換器的第二個橫截面C-D。

圖3示出本發(fā)明測量用變換器的第二方案。

圖4示出本發(fā)明測量用變換器的第三方案。

在所有的圖中，相同的標(biāo)記號表示相同的另件。

圖1和2所示的測量導(dǎo)電體中電流的測量用變換器是由一個三鐵心柱的鐵磁體鐵心2、6以及一個磁場傳感器3所組成，磁場傳感器3最好采用霍爾元件。鐵磁體鐵心最好是由一個環(huán)2和一個中間鐵心柱6所組成。

圖1所示環(huán)2的上面與下面部分作為二個外鐵心柱，環(huán)2的兩側(cè)部分作為三鐵心柱鐵磁體鐵心2、6的磁軛，該磁軛在三個鐵心柱的二端把它們聯(lián)接在一起，適合做鐵磁體鐵心2、6的材料最好采用具有高導(dǎo)磁率的鐵鎳合金，例如：各種坡莫合金（permenorm，vacoperm，trafopem，permax。）超坡莫合金（ultraperm）和多元磁性合金（mumetd）。

如圖1所示，中間鐵心柱6至少決定了三個氣隙：7，8和9。在中間氣隙7處裝有磁場傳感器3。二個外氣隙8和9分別位于中間鐵心柱6的二端。沿著中間鐵心柱6的軸向（即圖1的箭頭方向）測量時，中間氣隙7的長度近似等于磁場傳感器3按同一方向測量時的尺寸。因此該長度完全決定于磁場傳感器3的尺寸。沿著中間鐵心柱6的軸向測量時，二個外氣隙8與9最好都比中間氣隙7長些。

中間鐵心柱6最好由二塊平直的薄鋼板條6a和6b組成，它連同磁場傳感器3一起安置在一個由非鐵磁材料（例如陶瓷）做成的盒子10中。盒10最好有一個盒底10a和一個盒蓋10b。中間鐵心柱6和磁場傳感器3安裝在用絕緣材料做成的托架上。盒10的底10a構(gòu)成托架，在其上可安裝更多的附屬部件。這使得磁場傳感器3和中間鐵心柱6的裝配簡單、精確和可靠。具體說來，就是中間鐵心柱6與磁場傳感器3形成一個單獨的結(jié)構(gòu)部件。

二個外氣隙8和9，都用盒10的一個壁塞滿，因此其氣隙長度（沿圖1的箭頭方向）可以由盒10的壁厚來確定。為了簡化生產(chǎn)，環(huán)2至少由一塊彎曲成環(huán)狀的鋼板做成。環(huán)2的長度L（見圖2）最好較內(nèi)部所有元件的尺寸都大些，因此環(huán)2能很好地屏蔽外部無關(guān)磁場Ha對磁場傳感器3的影響。應(yīng)該注意環(huán)2的長度L是沿著與鐵心柱6的軸向相垂直的方向測量的。