[實用新型]一種疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220464712.5
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202837368U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 梅高峰;劉民;張若林;金光遠;郝慧萍
• 申請（專利權）人: 北京東方計量測試研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤;王鍵

1.一種疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，包括電流互感器和直流電流測量器件，所述電流互感器的閉合磁芯上分別繞有匝數(shù)為N2的次級感應繞組以及匝數(shù)為N1的直流抵償繞組，被測電流作為互感器的初級電流從磁芯中心穿過；所述直流抵償繞組通過依次連接的直流電流驅(qū)動電路和低通濾波電路連接直流電流測量器件，所述直流電流測量器件把測得的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過低通濾波電路濾除交流成分后，再通過直流電流驅(qū)動電路給直流抵償繞組輸出一個能抵消直流偏置電流在電流互感器中產(chǎn)生的磁感應強度的直流電流。

2.根據(jù)權利要求1所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，所述直流電流驅(qū)動電路包括由運算放大器、場效應管和反饋電阻組成的閉環(huán)控制回路，所述低通濾波電路輸出的近似直流的電壓信號輸入至運算放大器的同相輸入端，運算放大器的反相輸入端連接至場效應管的負輸出極，該輸出級通過反饋電阻接地，運算放大器的輸出端連接場效應管的控制極；所述直流抵償繞組的一端連接場效應管的正輸出極，直流抵償繞組的另一端通過保護電阻連接供電電源。

3.根據(jù)權利要求1所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，所述次級感應繞組依次連接電流電壓轉(zhuǎn)換電路和信號調(diào)理及頻率補償電路，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路把感應的交流電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，再通過信號調(diào)理和頻率補償電路最終輸出與被測的交流電流成一定比例的電壓信號。

4.根據(jù)權利要求3所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括運算放大器，運算放大器的輸出端與反相輸入端之間具有反饋電阻，運算放大器的兩個輸入端通過輸入保護電路連接所述電流互感器的次級感應繞組輸出端，所述輸入保護電路包括兩個反向并聯(lián)連接的二極管。

5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，當被測交流電流的頻率范圍在10Hz～1MHz時，所述磁芯選用高磁導率材料，所述高磁導率材料包括坡莫合金、非晶磁芯或納米晶磁芯。

6.根據(jù)權利要求1至4之一所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，當被測交流電流的頻率范圍在10kHz～30MHz時，所述磁芯選用低磁導率材料，所述低磁導率材料包括鐵氧體磁芯或鐵硅鋁磁芯。

7.根據(jù)權利要求1至4之一所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，所述直流電流測量器件為霍爾傳感器。

8.根據(jù)權利要求1至4之一所述的疊加大直流偏置的交流電流的測量裝置，其特征在于，所述直流偏置電流幅度的最大值大于50A；所述交流電流幅度的最小值大于1mA。