[發明專利]一種基于超磁致伸縮材料的非接觸式電流測量裝置

在審

• 申請號: 201710326126.1
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107132406A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 申巖;張國慶;葛津銘;李洪波;劉勁松;韓月;劉芮彤;楊璐羽;楊瀅璇;范維
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/22
• 分類號: G01R19/22
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

1.一種基于超磁致伸縮材料的非接觸式電流測量裝置，其特征在于，包括磁場傳感單元和微位移測量單元，

磁場傳感單元包括：底座(1)、外殼(3)、預緊力機構(4)、輸出棒(5)和GMM棒(6)；

GMM棒(6)位于外殼(3)內，底座(1)將外殼(3)的底部端口封閉，預緊力機構(4)將外殼(3)的頂部端口封閉，外殼(3)與GMM棒(6)之間設有偏置磁場(2)，輸出棒(5)穿過預緊力機構(4)，輸出棒(5)的首端與GMM棒(6)相接觸，輸出棒(5)的末端位于外殼(3)外部；

微位移測量單元包括：探頭(7)、前振電路(8)、混頻電路(9)、本振電路(10)、施密特觸發器(11)、鑒頻器(12)、低通濾波器(13)和電壓輸出電路(14)；

探頭(7)用于采集探頭(7)與輸出棒(5)末端的距離，探頭(7)的信號輸出端連接前振電路(8)的信號輸入端，前振電路(8)的信號輸出端連接混頻電路(9)的前振信號輸入端，本振電路(10)的的信號輸出端連接混頻電路(9)的本振信號輸入端，混頻電路(9)的混頻信號輸出端連接施密特觸發器(11)的信號輸入端，施密特觸發器(11)的信號輸出端連接鑒頻器(12)的信號輸入端，鑒頻器(12)的信號輸出端連接低通濾波器(13)的信號輸入端，低通濾波器(13)的信號輸出端連接電壓輸出電路(14)的信號輸入端。

2.根據權利要求1所述的一種基于超磁致伸縮材料的非接觸式電流測量裝置，其特征在于，預緊力機構(4)包括：擰緊螺母(41)、預壓彈簧(42)和機構殼(43)；

機構殼(43)為圓桶形結構，擰緊螺母(41)與機構殼(43)的開口處為螺紋連接，機構殼(43)的底部和擰緊螺母(41)上分別開有相互正對的通孔，輸出棒(5)的首端穿過兩個通孔并與GMM棒(6)相接觸，輸出棒(5)的末端位于預壓彈簧(42)外側，輸出棒(5)上設有突出部(51)，突出部(51)位于機構殼(43)內，預壓彈簧(42)套接在輸出棒(5)外，且預壓彈簧(42)位于突出部(51)與擰緊螺母(41)之間，突出部(51)的直徑大于預壓彈簧(42)的直徑。

3.根據權利要求1所述的一種基于超磁致伸縮材料的非接觸式電流測量裝置，其特征在于，偏置磁場(2)包括永磁鐵和永磁鐵架，永磁鐵環繞在GMM棒(6)周圍，永磁鐵架用于固定永磁鐵。

4.根據權利要求1所述的一種基于超磁致伸縮材料的非接觸式電流測量裝置，其特征在于，前陣電路包括：等效電容C_x、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、三極管T1、三極管T2和電感L1；

等效電容C_x的一端、電容C1的一端、電容C3的一端、電阻R2的一端、電阻R5的一端和電阻R6的一端同時連接電源地，

電阻R1的一端、三極管T1的集電極和三極管T2的集電極同時連接電源正極，

等效電容C_x的另一端和電容C1的另一端同時連接電感L1的一端，

電感L1的另一端同時連接電容C2的一端和電容C4的一端，

電容C2的另一端同時連接電容C3的另一端、電阻R4的一端和電阻R5的一端，

電阻R2的另一端同時連接電阻R1的另一端、電阻R3的一端和電容C5的一端，

電阻R3的另一端同時連接三極管T1的基極和電容C4的另一端，

電阻R4的另一端同時連接三極管T1的發射極和三極管T2的基極，

電容C5的另一端同時連接三極管T2的發射極、電容C6的一端和電阻R6的另一端，

電容C6的另一端作為前陣電路的信號輸出端，等效電容C_x的端電壓作為前陣電路的信號輸入端電壓。