[實用新型]寬頻高壓智能電阻式電壓電流組合傳感器

無效

• 申請號: 200820052421.9
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN201185128Y
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 徐偉專;廖仲篪
• 申請（專利權）人: 徐偉專
• 主分類號: H01F38/34
• 分類號: H01F38/34;G01R31/34
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本實用新型涉及一種用于交直流、變頻電機測量的寬頻高壓智能電阻式電壓電流組合傳感器。

背景技術

隨著變頻技術的發展，使變頻電機得到廣泛應用，由于給變頻電機供電的變頻電源輸出頻率范圍寬且含有復雜的高次諧波，傳統的互感器已不能滿足電參數測試。

霍爾電壓傳感器測試頻率范圍較寬，可以較好的滿足變頻電機的基波電壓測試，但是目前測試帶寬通常小于15kHz，尤其是3000V電壓等級以上的霍爾電壓傳感器測試帶寬通常小于5kHz，對于變頻電機電壓信號的高次諧波仍然不能準確測量。電阻式分壓器具有良好的頻率特性及線性，但是由于輸出未經隔離，目前一般將電阻式分壓器用作直流電壓測試，或脈沖電壓，或沖擊電壓測試，其共同特點是測試時一端接大地。在已有技術中還沒有采用電阻式分壓器取代傳統的互感器用于變頻交流高電壓測試的電壓傳感器。

分流器尤其是折帶式分流器、盤式分流器、同軸分流器等，具有較好的頻率特性，但是由于輸出未經隔離，目前一般將平板分流器用作直流電流測試，而折帶式分流器、盤式分流器及同軸分流器等一般用于脈沖電流或沖擊電流測試，其共同特點是測試時一端接大地。另外，由于分流器輸出的信號幅值較小，額定電流時，其對應電壓信號一般小于250mV，而傳統的傳感器與儀表分離的做法導致信號傳輸線路較長，信號在較長距離傳輸過程中容易引進各種干擾，影響測試精度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種頻率響應范圍寬、交直流通用、有效測試范圍寬、無磁飽和問題、測量精度高、高線性、低溫漂易校準、隔離電壓高、抗干擾能力強的寬頻高壓智能電阻式電壓電流組合傳感器。

本實用新型的技術方案是：利用電阻式分壓器及分流器良好的頻率特性及線性，采用電阻式分壓器及分流器分別取代傳統的電壓互感器和電流互感器作為交流高電壓及大電流測試的傳感器件，測量電路與電阻式分壓器及分流器緊密結合，采用浮地結構，測量數據以數字量方式通過光纖上傳至低壓側數顯終端實現信號傳輸及高壓隔離。

本實用新型由以下組件構成：一個用于從被測電壓回路中取出電壓信號的電阻式分壓器1，一個用于從被測電流回路中取出毫伏級電壓信號的分流器2，一個用于將電阻式分壓器1及分流器2輸出的模擬電壓信號轉變為數字信號并進行運算處理的高壓側信號處理裝置3，一組連接高壓側信號處理裝置3和低壓側數顯終端7的通訊光纖組6，一個為高壓側信號處理裝置3提供工作電源的高壓側電源4，一個連接高壓側電源4與低壓側供電電網的高壓隔離變壓器5。

所述電阻式分壓器1由高壓臂電阻R1和低壓臂電阻R2組成，R1和R2均為無感電阻，并一同封裝在絕緣材料灌封的屏蔽金屬筒內。

所述分流器2根據帶寬要求選用平板式分流器、或折帶式分流器、或盤式分流器、或同軸式分流器。

所述高壓隔離變壓器5的原邊及副邊分別與低壓側供電電網及高壓側電源4連接。

所述高壓側信號處理裝置3由信號放大電路3D、AD轉換器IC1、微處理器IC2、串行數據發送器3C組成。

所述高壓側信號處理裝置3還包括采樣時鐘接收器3A或串行數據接收器3B中的一種或它們的組合。

所述通訊光纖組6由至少一根通訊光纖6C組成，通訊光纖6C與高壓側信號處理裝置3中的串行數據發送器3C及低壓側數顯終端7連接。

所述通訊光纖組6還包括通訊光纖6A或通訊光纖6B中的一根或它們的組合，其中通訊光纖6A與采樣時鐘接收器3A及低壓側數顯終端7連接，通訊光纖6B與串行數據接收器3B及低壓側數顯終端7連接。

本實用新型具有頻率響應范圍寬、交直流通用、有效測試范圍寬、無磁飽和問題、無二次開路高壓危險、測量精度高、高線性、低溫漂、易校準、隔離電壓高、抗干擾能力強等優點，適合于電機生產企業、電機研究和電機檢測中心等場所使用。

附圖說明

圖1為本實用新型原理方框圖；

圖2為實施例1的電路示意圖；

圖3為實施例2的電路示意圖；

圖4為實施例3的電路示意圖；

圖5為實施例4的電路示意圖；

圖6為實施例5的電路示意圖。

圖中：1-電阻式分壓器，2-分流器，3-高壓側信號處理裝置，4-高壓側電源，5-高壓隔離變壓器，6-通訊光纖組，7-低壓側數顯終端。

圖6中：S1-1號寬頻高壓智能電阻式電壓電流組合傳感器，S2-2號寬頻高壓智能電阻式電壓電流組合傳感器。

具體實施方式