[發明專利]一種高精度鉗形電流傳感器

在審

• 申請號: 202010131330.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN112067875A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 林振;徐政;王申華;方小方;方躍進;熊莊;管新涌;何華慶;金志武
• 申請（專利權）人: 浙江武義電氣安裝工程有限公司;國網浙江武義縣供電有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R1/04;G01R15/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡鐵鋒

本發明提供了一種高精度鉗形電流傳感器，包括鐵芯盒(1)和電路盒(2)，所述鐵芯盒(1)與電路盒(2)之間為電連接，且二者相對分離，所述鐵芯盒(1)包括外殼和空心圓柱體，所述空心圓柱體的一端與外殼之間為固定連接，且空心圓柱體的外表面與外殼的內表面之間形成凹槽，所述電流傳感器包括鐵芯(10)，所述鐵芯(10)套設在所述空心圓柱體的外表面上，且位于凹槽內，所述鐵芯(10)上纏繞有檢零繞組(8)和補償繞組(9)，所述電路盒(2)內設有檢測電路(3)、放大電路(4)與調節電路(5)，本發明的優點在于，采用這種結構，能夠精確地測量出電流的大小。

【技術領域】

本發明涉及一種高精度鉗形電流傳感器，屬于電流檢測設備領域。

【背景技術】

目前，常見的電流傳感器為電磁式電流傳感器，其利用法拉第電磁感應定律檢測電流，通過磁通量變化產生感應電動勢，感應電動勢在閉合線圈內產生感應電流。

傳統的鉗形電流傳感器包括鐵芯，鐵芯上纏繞有檢測繞組，其中，鐵芯為環形，通電導線穿過鐵芯，由于電磁感應在檢測繞組上產生電流，電流通過電流表測出具體數值，但是，通電導線產生的感應電動勢一部分轉化為勵磁電流，用于磁化鐵芯，使得電流傳感器所測得的電流數據出現誤差，影響電流傳感器的準確度。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是提供一種高精度鉗形電流傳感器，使得電流傳感器能夠測得更加精確的數據。

為解決上述技術問題，本發明高精度鉗形電流傳感器的優選結構包括鐵芯盒和電路盒，所述鐵芯盒與電路盒之間為電連接，且二者相對分離，所述鐵芯盒包括外殼和空心圓柱體，所述空心圓柱體的一端與外殼之間為固定連接，且空心圓柱體的外表面與外殼的內表面之間形成凹槽，所述電流傳感器包括鐵芯，所述鐵芯套設在所述空心圓柱體的外表面上，且位于凹槽內，所述電路盒內設有檢測電路、放大電路與調節電路，所述檢零繞組、檢測電路、放大電路、調節電路及補償繞組之間為電連接，且依次形成閉合回路。

采用上述結構后，首先，鉗形電流傳感器包括鐵芯盒和電路盒，所述鐵芯盒與電路盒之間為電連接，且二者相對分離，電流傳感器在使用時，電路盒里放置的電路元件，將電路元件與鐵芯盒分開，使得鐵芯盒體積減小，在使用時更加方便，同時電路盒里能夠放置數量更多、體積更大的電路元件，使得電流傳感器的結構更加優化，所述鐵芯盒包括外殼和空心圓柱體，所述空心圓柱體的一端與外殼之間為固定連接，且空心圓柱體的外表面與外殼的內表面之間形成凹槽，所述電流傳感器包括鐵芯，所述鐵芯套設在所述空心圓柱體的外表面上，且位于凹槽內，使得鐵芯能夠相對于鐵芯盒定位，所述鐵芯上纏繞有檢零繞組和補償繞組，檢零繞組用于形成感應電流，補償繞組用于減小誤差，所述電路盒內設有檢測電路、放大電路與調節電路，所述檢零繞組、檢測電路、放大電路、調節電路及補償繞組之間為電連接，且依次形成閉合回路，使得檢零繞組形成的感應電流能夠放大并且流入補償繞組中。

其次，現有技術中，鐵芯內穿插有通電導線，通電導線產生的感應電動勢一部分轉化為勵磁電流，用于磁化鐵芯，使得電流傳感器測得的電流減小，基于上述結構，本裝置中補償繞組用于補償勵磁電流，其產生的磁通與通電導線產生的磁通相抵消，理想狀態下，其產生的磁勢與通電導線產生的磁勢相平衡，使得鐵芯處于零磁通的狀態下，此時，通電導線產生的感應電流不會損耗，電流傳感器實現精確測量。

基于上述結構，檢測電路用于檢測流入電流傳感器的電流大小，調節電路控制放大電路的放大倍數，使得電流增大并流入補償繞組中，電流通過補償繞組產生磁通，與通電導線產生的磁通相抵消，使鐵芯實現磁勢平衡。

基于上述結構，根據電磁感應定律，鐵芯中必須要有磁通才能使電流傳感器的檢零繞組產生電流，使得鐵芯不會處于零磁通狀態，只能接近零磁通狀態，調節電路通過比較檢測的電流值與允許的電流值之間的差值，動態調整流入補償繞組的電流大小，使得補償繞組的磁通相對于通電導線產生的磁通動態改變，從而使得鐵芯達到動態的磁勢平衡狀態。