[發明專利]一種電流測量方法

有效

• 申請號: 201710370268.8
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107179434B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張淮清;顧善勻;李非凡;秦領;陶陽;陳琳;宋芳
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R15/04;G01R15/20
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰;李華華

1.一種電流測量方法，包括采用電流傳感器來測量電纜電流的步驟：其特征在于：

所述電流傳感器包括安裝座、電流檢測組件、DSP信號處理器、示波器、電壓跟隨器和分壓電阻；

所述安裝座整體呈圓環形結構，所述安裝座的中部具有供電纜貫穿的穿孔；

所述電流檢測組件包括有八個霍爾元件，所述八個霍爾元件構成有四個電流檢測單元，其中，每個電流檢測單元包括磁場敏感軸相互垂直且呈T型布置的兩個霍爾元件；所述四個電流檢測單元 均固定安裝在所述安裝座上，并在所述穿孔的圓周方向均勻分布；

所述DSP信號處理器包括信號采集模塊和信號處理模塊，所述八個霍爾元件的輸出端分別與所述信號采集模塊上各個對應的接線端口相連接，所述信號采集模塊用于采集所述八個霍爾元件檢測到的磁場信號，并將處理后的信號輸出至所述示波器并顯示；

所述電壓跟隨器包括四個運算放大器，所述四個運算放大器的同相輸入端分別與所述信號采集模塊上對應的接線端口相連接，每個運算放大器的電路結構中連接有所述分壓電阻；所述四個運算放大器用于增大被測電流的電壓線性空間，并將處理后的信號輸出到分壓電阻輸入端，所述分壓電阻用于對電壓跟隨器輸出信號進行分壓，并將分壓后的信號輸出到所述DSP信號處理器中的輸入端；

測量時，將待測的電纜穿過所述安裝座的所述穿孔；

還包括采用快速估算方法來測得電纜中通過的電流值的步驟，所述快速估算方法包括以下步驟：

步驟S1：由所述四個電流檢測單元測得四個測點的磁感應強度(Btx,Bty)，隨后根據各個測點的磁感應強度(Btx,Bty)來求取該點的合成場B_t，t＝1、2、3、4；

步驟S2:計算安裝座上同一徑向上的兩個測點的合成場的比值：k_x，k_y；

步驟S3:計算待測電纜在所述穿孔內的部分的中心點坐標(x₀,y₀)；

步驟S4：求得待測電纜在所述穿孔內的部分的中心點坐標(x₀,y₀)后，分別計算各個測點與(x₀,y₀)的距離，推算出四個測點的電流值；

步驟S5：取上述四個電流值的平均值，求得電纜的電流值。

2.如權利要求1所述的電流測量方法，其特征在于：步驟S1的計算公式為：

式中，I_t為各個測點的電流值，(x₀,y₀)為待測電纜在所述穿孔內的部分的中心點坐標，(x_t,y_t)為各個電流檢測單元的坐標。

3.如權利要求2所述的電流測量方法，其特征在于：步驟S2的計算公式為：

其中，B₁、B₂、B₃、B₄為四個測點中各個點的合成場。

4.如權利要求3所述的電流測量方法，其特征在于：步驟S3的計算公式為：

式中R₀²＝x_t²+y_t²。

5.如權利要求2所述的電流測量方法，其特征在于：步驟S4的計算公式為：