[發明專利]一種零磁通電流傳感器

在審

• 申請號: 201810702906.6
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108593999A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 王文武;郭慶豐;鄭華雄;任浩;朱方梁;陳浩;胡冬青;王辰玥;鄭民;馬華超;朱勝平;王臻;王慶歡;徐東海;米哲濤;周俊;朱文琴
• 申請（專利權）人: 寧波中車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R1/44;G01R35/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 張一平;王瑩

1.一種零磁通電流傳感器，包括

磁探頭繞組(1)，用于獲取被測電流的磁場信號；

信號處理電路(2)，與磁探頭繞組(1)電連接，用于對磁探頭繞組(1)獲取的信號進行處理；

補償電流功率驅動電路(3)，與所述信號處理電路(2)的輸出端以及磁探頭繞組(1)電連接，用于提供實現零磁通的補償電流；

其特征在于：還包括

異常監測電路(4)，與磁探頭繞組(1)電連接，用于檢測磁探頭繞組(1)的工作狀態；

調節開關(51)，與信號處理電路(2)電連接，用于控制信號處理電路(2)的正負電平交替輸出狀態；

負反饋調節電路(5)，與異常監測電路(4)的輸出端以及調節開關(51)電連接，用于根據異常監測電路(4)檢測獲取的磁探頭繞組(1)的工作狀態控制調節開關(51)的開關狀態。

2.根據權利要求1所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：還包括有紋波補償電路(6)，所述紋波補償電路(6)的輸入端與補償電流功率驅動電路(3)的輸出端電連接，所述紋波補償電路(6)的輸入端與信號處理電路(2)電連接。

3.根據權利要求1所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：還包括溫度補償電路(7)，所述溫度補償電路(7)的輸出端與信號處理電路(2)電連接。

4.根據權利要求1所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：還包括零點校準電路(8)，所述零點校準電路(8)的輸出端與信號處理電路(2)電連接。

5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：磁探頭繞組(1)包括電流檢測繞組以及補償電流繞組(NS)，所述電流檢測繞組包括排列設置的第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)以及高頻電流檢測繞組(N3)，所述第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)以及高頻電流檢測繞組(N3)均包括磁芯(11)以及纏繞在所述磁芯(11)上的線圈(12)，所述補償電流繞組(NS)包括繞設在所述電流檢測繞組外的線圈(12)；

所述電流檢測繞組與信號處理電路(2)電連接，所述補償電流繞組(NS)與補償電流功率驅動電路(3)電連接，異常監測電路(4)的輸入端與第一低頻電流檢測繞組(N1)或第二低頻電流檢測繞組(N2)電連接。

6.根據權利要求5所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：所述第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)以及高頻電流檢測繞組(N3)外均設置有屏蔽層(13)，所述補償電流繞組(NS)外也設置有屏蔽層(13)。

7.根據權利要求5所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：所述信號處理電路(2)包括

激勵電路(21)，與第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)的激勵端電連接，用于產生使第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)交替飽和的激勵信號；

解調濾波電路(22)，與第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)的輸出端電連接，用于解調第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)的低頻成分；

比例積分電路(23)，與解調濾波電路(22)的輸出端以及高頻電流檢測繞組(N3)電連接，用于控制補償電流功率驅動電路(3)產生精確的補償電流；

并且所述負反饋調節電路(5)與比例積分電路(23)并聯連接，所述調節開關(51)連接在負反饋調節電路(5)輸出端與比例積分電路(23)的輸入端之間。

8.根據權利要求7所述的零磁通電流傳感器，其特征在于：所述激勵電路(21)包括電連接的信號激勵電路(211)以及翻轉開關電路(212)，所述信號激勵電路(211)通過激勵信號功率驅動電路(7)與第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)的激勵端電連接，所述翻轉開關電路(212)與第一低頻電流檢測繞組(N1)、第二低頻電流檢測繞組(N2)的輸出端電連接。