[發明專利]電流傳感器參數的在線檢測電路、方法及電能計量芯片

在審

• 申請號: 201910001151.1
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109765517A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 張志勇;張震
• 申請（專利權）人: 鉅泉光電科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G01R19/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 王月春;武玉琴

本發明涉及電流傳感器參數的在線檢測電路，包括：電流傳感器，耦接于待測電路中，把流過所述電流傳感器的電流轉換成標準信號輸出；信號源，電性連接于所述待測電路中，所述信號源能夠輸出工作于第一頻率的第一頻率信號和工作于第二頻率的第二頻率信號；所述信號源作用于所述電流傳感器生成檢測信號電流，所述檢測信號電流與待測電流疊加構成通過所述電流傳感器的電流。通過采集所述標準信號并做頻率解析，得到僅包含所述第一頻率的第一頻率分量和僅包含所述第二頻率的第二頻率分量，進而對所述第一頻率分量和所述第二頻率分量分析，實現對所述電流傳感器參數的在線檢測。該在線檢測電路具有可以適應多種電流傳感器，且抗干擾能力較強的優點。

技術領域

本發明屬于電流檢測領域，尤其涉及電流傳感器參數的在線檢測電路、在線檢測方法及電能計量芯片。

背景技術

電路中的電流測量，一般先通過電流傳感器把待測電流轉換成安全的，可以直接測量的標準信號，再通過對該標準信號的采集，實現對待測電流的測量。電路傳感器一般采用分流器、電流互感器和霍爾元件等。在測量過程中，電流傳感器的性能對整個測量精度有較大影響。

在智能電表領域，計量精度和可靠性至關重要，而這些直接受到電流傳感器的影響。在實際應用中，受環境因素影響，比如溫度、大電流、電磁場等，容易使電流傳感器的參數發生改變，造成電流測量出現誤差，最終導致電能計量誤差，因此實時檢測電流傳感器電路的參數，保證計量精度在允許的范圍成了如今迫切需要解決的問題。

為了精確測量電能，當前普遍采用的技術是，用電阻作為傳感器，通過向待測電路注入單一頻率電流信號，實現對電阻進行參數檢測。該技術存在檢測范圍較小、且容易受到干擾的問題，致使檢測結果不夠準確可靠。

發明內容

基于上述背景技術中存在的問題，本發明旨在提供一種新的電流傳感器參數的在線檢測電路、在線檢測方法及電能計量芯片。

首先，本發明提供一種在線檢測電路，其包括：電流傳感器，耦接于待測電路中，把流過所述電流傳感器的電流轉換成標準信號輸出；信號源，電性連接于所述待測電路中，所述信號源能夠輸出工作于第一頻率的第一頻率信號和工作于第二頻率的第二頻率信號；所述信號源作用于所述電流傳感器生成檢測信號電流，所述檢測信號電流與待測電流疊加構成流過所述電流傳感器的電流。

上述電流傳感器把流過所述電流傳感器的電流轉換成可以直接測量的標準信號，該標準信號可以是電流信號、電壓信號、頻率信號、數字信號或者其他信號。該標準信號與流過所述電流傳感器的電流之間存在函數關系，該函數的相關參數即電流傳感器參數。

所述待測電流在正常工作時包含的頻率是工作頻率。所述檢測信號電流的頻率構成中包含所述信號源輸出信號所包含的頻率，其至少包括上述第一頻率和第二頻率。

利用上述在線檢測電路，通過外部電路采集所述標準信號并做頻率解析，得到僅包含工作頻率的工作頻率分量、僅包含第一頻率的第一頻率分量和僅包含第二頻率的第二頻率分量。其中工作頻率分量即待測電流的測量值，第一頻率分量和第二頻率分量用于電流傳感器參數的檢測。第一頻率分量與第一頻率分量理想值比對，得到第一頻率偏差；第二頻率分量與第二頻率分量理想值比對，得到第二頻率偏差。當第一頻率偏差與第二頻率偏差均超過閾值時，判定電流傳感器參數失常。進而可以進行異常處理，修正電流測量參數或者報警。其中，所述閾值為所述第n頻率偏差允許極限值，這里n＝1,2,……N，N≥2。

其次，本發明還提供一種電流傳感器參數的在線檢測方法，應用于前述任意一種在線檢測電路；其中，所述電流傳感器輸出的標準信號與流過所述電流傳感器的電流之間存在函數關系，該函數關系的相關參數即所述電流傳感器參數；第n頻率分量為所述標準信號測量值中僅包含第n頻率的分量；第n頻率偏差為所述第n頻率分量與第n頻率分量理想值的差異；閾值為所述第n頻率偏差允許極限值，這里n＝1，2，……N，N≥2。

所述方法包含以下步驟：