[實用新型]不受交變外磁場影響的具有電流采樣模塊的測量儀表

有效

• 申請號: 201220747649.6
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203204032U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 胡明智;蔡方輝;馬向陽;程正忠
• 申請（專利權）人: 深圳浩寧達儀表股份有限公司
• 主分類號: G01R1/18
• 分類號: G01R1/18;G01R1/04;G01R19/00
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭

技術領域

本實用新型涉及防止測量儀表出現誤讀數情況的方法及應用該方法的測量儀表，特別是涉及防止具有電流采樣模塊的測量儀表因受外部交變磁場影響而產生感應電流，造成測量儀表非正常電流顯示或者計數的方法及應用該方法的測量儀表。

背景技術

具有電流采樣模塊的測量儀表的典型代表是電能表，或功率表，還包括一些特殊測量目的的測量儀表，例如僅需要測量電流數據的電流表，需要將電流數據與其它數據結合起來完成測量的測量儀表等，這些測量儀表由于都對電流信號進行采樣測量，因而都設置有用于完成電流采樣的單獨模塊，或者具有電流采樣功能模塊的綜合采樣模塊，本實用新型將此類測量儀表統稱為具有電流采樣模塊的測量儀表。測量儀表在實際使用時的將會受實際運行環境影響而出現影響測量準確度的情況。對于具有電流采樣模塊的測量儀表，如果運行在具有外部交變磁場的環境中，交變的外部磁場將會令測量儀表中的電流采樣模塊中產生感應電流。所述外部交變磁場可能來自于測量儀表附近的電力設備、電力線等。在正常測量時，受外部交變磁場影響而產生的感應電流對實際測量結果影響不易發覺，但是當測量儀表在沒有采樣測量的情況下，受外部交變磁場影響產生的感應電流也將會被電流采樣模塊采集，并將感應電流計入實際測量結果，造成測量儀表在通電時，但無測量電流情況下，電子式的測量儀表及測量電流模塊受外部交變磁場影響，而造成的非正常電流顯示或計數，此種情況對于電能測量儀表被稱為潛動現象。

通過試驗可以量化地體現所述外部交變磁場造成的非正常電量計數，如圖9所示，以ZHZ-26A型交流感應磁場影響試驗裝置，TD8600E型特斯拉計，三相電能程控測試裝置為試驗裝置，對所述作為具有電流采樣模塊的測量儀表9的單相費控智能電能表分別施加X方向、Y方向和Z方向的0.5mT，即0.5毫特斯拉的交變磁場，測得受X方向0.5mT交變磁場影響在電流采樣模塊內產生24mA的感應電流，受Y方向0.5mT交變磁場影響在電流采樣模塊內產生38mA的感應電流，受Z方向0.5mT交變磁場影響在電流采樣模塊內產生0mA的感應電流。由上述試驗可見，受外部交變磁場影響，所述測量儀表在通電時，但無測量電流情況下，電子式的測量儀表及測量電流模塊受外部交變磁場影響，而造成的非正常電流顯示或計數現象，或潛動現象確實存在。

以所述試驗中使用的單相費控智能電能表為代表的電量計費表在家庭和工業用戶中被普遍使用，可想而知所述潛動現象顯然將會給電量計費表用戶造成不必要的經濟損失。所以受外部交變磁場影響而產生的潛動不僅會令所有具有電流采樣模塊的測量儀表計量不準確，其表現最為突出、影響最大的缺陷就是會給家用或者工業用計費電表的使用者帶來不必要的經濟損失。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于避免現有技術的不足之處而提出一種防止具有電流采樣模塊的測量儀表受外部交變磁場而出現非正常電流顯示或計數現象的方法，以及應用該方法的具有電流采樣模塊的測量儀表。本實用新型依據感應電流的感生原理，通過改進接線方式和接線結構，大幅減少甚至完全抵消電流采樣模塊內能夠受交變磁場作用的環形電流回路所圍成面積，從而抑制外部交變磁場對電流采樣模塊的影響。

本實用新型解決所述技術問題可以通過采用以下技術方案來實現：

設計、制造一種不受交變外磁場影響的具有電流采樣模塊的測量儀表，包括信號采集印刷電路板，用錳銅合金材料制成的電流采樣電阻器，以及電連接在所述信號采集印刷電路板與電流采樣電阻器之間的兩根電流采樣導線。所述信號采集印刷電路板包括信號處理芯片和兩電流引線。借助所述兩電流引線將信號處理芯片與所述兩根電流采樣導線電連接。尤其是，所述兩根電流采樣導線呈螺旋環狀緊密地交替絞合成一根具有第一端部和第二端部的采樣線繩。所述采樣線繩的第一端部兩根電流采樣導線電連接所述信號采集印刷電路板，令該第一端部兩根電流采樣導線與兩電流引線組成的環形電流回路所圍成的面積矢量之和為零。所述采樣線繩的第二端部兩根電流采樣導線電連接所述電流采樣電阻器，令該第二端部兩根電流采樣導線與電流采樣電阻器的電流回路構成的環形電流回路所圍成的面積矢量之和為零。所述面積矢量是指由環形電流回路圍成的具有方向的平面面積，所述面積矢量的方向依據圍成平面的環形電流回路的電流方向確定。

具體而言，所述面積矢量的方向按右手螺旋法則確定，即以右手握拳、大拇指中心軸線被其它四指圍繞著、且大拇指向右拳外伸出而構成的柱面坐標系為基礎，當右手其它四指按環形電流回路中的電流方向握拳時，大拇指的指向就是環形電流回路所圍成的面積矢量的方向。