[發(fā)明專利]一種零磁通電流傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810702906.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108593999A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波中車(chē)時(shí)代傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R1/44;G01R35/00
• 代理公司: 寧波誠(chéng)源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 張一平;王瑩

本發(fā)明涉及一種零磁通電流傳感器，包括磁探頭繞組，與磁探頭繞組電連接的信號(hào)處理電路，與信號(hào)處理電路的輸出端以及磁探頭繞組電連接的補(bǔ)償電流功率驅(qū)動(dòng)電路，與磁探頭繞組電連接的異常監(jiān)測(cè)電路，與信號(hào)處理電路電連接的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，與異常監(jiān)測(cè)電路的輸出端以及調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)電連接的負(fù)反饋調(diào)節(jié)電路，負(fù)反饋調(diào)節(jié)電路根據(jù)異常監(jiān)測(cè)電路檢測(cè)獲取的磁探頭繞組的工作狀態(tài)控制調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而控制信號(hào)處理電路的輸出信號(hào)反向，進(jìn)而使得補(bǔ)償電流反向，使得磁探頭繞組的磁芯在被測(cè)電流恢復(fù)到測(cè)量量程范圍內(nèi)時(shí)退出飽和狀態(tài)，進(jìn)而恢復(fù)電流的檢測(cè)功能，使得零磁通電流傳感器恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流傳感器技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明還涉及一種零磁通電流傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)和電子產(chǎn)品中主要采用磁傳感器來(lái)測(cè)量電流，即通過(guò)感應(yīng)被測(cè)電流的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量電流。在現(xiàn)有零磁通電流傳感器技術(shù)中，使用最多的是以霍爾元件為敏感元件零磁通霍爾電流傳感器。由于霍爾電流傳感器的靈敏度、線性度和溫度特性受到霍爾元件和電子元器件的性能限制，即使經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的霍爾電流傳感器在全溫域范圍內(nèi)的精度也很難達(dá)到1‰，無(wú)法在精度要求較高的場(chǎng)合使用。

目前使用的還有一種基于互感器的零磁通電流傳感器，相對(duì)于霍爾電流傳感器，基于互感器的零磁通電流傳感器在精度、溫度穩(wěn)定性、頻帶寬度方面具有優(yōu)勢(shì)。如授權(quán)公告號(hào)為CN201689125U(申請(qǐng)?zhí)枮?01020171698.0)的中國(guó)實(shí)用新型專利《零磁通電流傳感器》，其中公開(kāi)的電流傳感器主要由二次線圈、補(bǔ)償線圈、補(bǔ)償電容、補(bǔ)償電阻構(gòu)成，其本質(zhì)為互感器原理，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需外部電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是該零磁通電流傳感器存在由電子元器件引起的溫漂、由激勵(lì)電流引起的輸出紋波，影響了傳感器在實(shí)際工況下的精度。同時(shí)傳感器存在飽和后無(wú)法自行恢復(fù)的問(wèn)題，原因是當(dāng)原邊電流超出傳感器的測(cè)量范圍時(shí)，電流傳感器的原邊次邊電流無(wú)法完全抵消，導(dǎo)致傳感器內(nèi)部的磁芯飽和，失去了導(dǎo)磁的功能，即使當(dāng)被測(cè)電流恢復(fù)到測(cè)量范圍內(nèi)時(shí)，電流傳感器也無(wú)法自行退出飽和狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種在磁芯飽和而導(dǎo)致電流傳感器出現(xiàn)異常的情況下實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)的零磁通電流傳感器。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種零磁通電流傳感器，包括

磁探頭繞組，用于獲取被測(cè)電流的磁場(chǎng)信號(hào)；

信號(hào)處理電路，與磁探頭繞組電連接，用于對(duì)磁探頭繞組獲取的信號(hào)進(jìn)行處理；

補(bǔ)償電流功率驅(qū)動(dòng)電路，與所述信號(hào)處理電路的輸出端以及磁探頭繞組電連接，用于提供實(shí)現(xiàn)零磁通的補(bǔ)償電流；

其特征在于：還包括

異常監(jiān)測(cè)電路，與磁探頭繞組電連接，用于檢測(cè)磁探頭繞組的工作狀態(tài)；

調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，與信號(hào)處理電路電連接，用于控制信號(hào)處理電路的正負(fù)電平交替輸出狀態(tài)；

負(fù)反饋調(diào)節(jié)電路，與異常監(jiān)測(cè)電路的輸出端以及調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)電連接，用于根據(jù)異常監(jiān)測(cè)電路檢測(cè)獲取的磁探頭繞組的工作狀態(tài)控制調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

為了減小輸出紋波值，還包括有紋波補(bǔ)償電路，所述紋波補(bǔ)償電路的輸入端與補(bǔ)償電流功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連接，所述紋波補(bǔ)償電路的輸入端與信號(hào)處理電路電連接。

為了對(duì)零磁通電流傳感器的輸出值進(jìn)行溫度補(bǔ)償，還包括溫度補(bǔ)償電路，所述溫度補(bǔ)償電路的輸出端與信號(hào)處理電路電連接。

為了將零磁通電流傳感器的零點(diǎn)輸出誤差調(diào)整到接近于0，還包括零點(diǎn)校準(zhǔn)電路，所述零點(diǎn)校準(zhǔn)電路的輸出端與信號(hào)處理電路電連接。