[發(fā)明專利]使用感應磁場進行非接觸式電流測量的便攜式裝置

在審

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112946339A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 弗朗西斯克·皮翁;馬魯萬·艾特爾法基爾
• 申請（專利權）人: 沙文阿諾公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周永紅

使用感應磁場進行非接觸式電流測量的便攜式裝置，該便攜式裝置(12)用于對通過電導體(10A)的電流I進行非接觸式測量，該裝置包括測量模塊(14)和處理模塊(16)，測量模塊(14)被配置為在與該導體大致正交的平面P中由操作者保持為與該導體接觸而不夾持該導體，測量模塊(14)包括由多個磁場傳感器構成的一組或兩組磁場傳感器，并且處理模塊(16)被配置為執(zhí)行由所述一組或兩組磁場傳感器傳輸?shù)亩鄠€信號的確定的線性組合，從而執(zhí)行角空間濾波，該角空間濾波將待測量的電流I與通過其他導體的其他干擾電流隔離開。

技術領域

本發(fā)明涉及非接觸式電流測量領域，尤其涉及使用感應磁場的測量裝置。

背景技術

確保非接觸式測量的電流傳感器(例如霍爾效應傳感器、羅戈夫斯基線圈(Rogowski loop)、磁阻器、磁通門或甚至是磁光裝置)是眾所周知的。然而，這些傳感器需要環(huán)繞供待測量的電流通過的導體，并且這種布置并非總是可能或期望的。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明涉及一種用于非接觸式電流測量的便攜式裝置，該便攜式裝置不需要夾持導體即可進行該測量。本發(fā)明的目的還在于防止電流測量受到存在于正在被測量導體的環(huán)境中的其他導體的干擾。本發(fā)明的另一個目的是獲得一種具有大動態(tài)特性的精確測量，從而可以覆蓋通常為1安培至100安培的大電流測量范圍。

這些目的是通過便攜式裝置來實現(xiàn)的，該便攜式裝置用于對通過電導體的電流I進行非接觸式測量，該裝置包括測量模塊和處理模塊，測量模塊被配置為由操作者保持為在與該導體大致正交的平面P中與導體接觸而不夾持該導體，測量模塊包括多個第一磁場傳感器，以及處理模塊被配置為執(zhí)行由所述多個第一磁場傳感器傳輸?shù)亩鄠€信號的確定的線性組合，以便執(zhí)行角空間濾波，該角空間濾波將待測量的電流I與通過其他導體的其他干擾電流隔離開。

通過這種空間濾波，可以確保適合于該裝置的角選擇性，以便以最小的誤差(通常最大誤差小于1％)將在其周圍的干擾電流中尋找到的電流隔離。

有利地，角空間濾波在預定的空間區(qū)域中執(zhí)行，該預定的空間區(qū)域限于一圓形扇區(qū)，該圓形扇區(qū)由角2α和半徑d限定并以設置在與所述多個第一傳感器的中心相距確定的距離r+d₀處的電導體為中心，r為所述多個傳感器的半徑，d₀為測量距離，并且r+d₀d。

優(yōu)選地，測量模塊包括下列形狀中的一種：圓形、橢圓形、矩形、正方形、星形或T形，以及磁場傳感器圍繞測量模塊的外圍分布。

有利地，磁場傳感器具有最大的切向靈敏度和/或徑向靈敏度。

優(yōu)選地，磁場傳感器選自下列傳感器：霍爾效應傳感器、GMR傳感器或AMR傳感器、磁通門傳感器，以及磁場傳感器的數(shù)量為2至30。

有利地，該確定的線性組合構成方程式VS＝ΣFi×Vi的數(shù)字濾波器，i是測量模塊中的傳感器的數(shù)量，并且數(shù)字濾波器的加權系數(shù)Fi是從表示期望的角空間濾波的兩個預定模板獲得的。

優(yōu)選地，處理模塊被配置為在由存在于測量模塊周圍的其他導體形成的磁源的角分布的平面P中重建圖像。當每個磁傳感器由正交設置的三個相同的傳感器形成時，處理模塊可以被配置為重建測量模塊周圍的磁環(huán)境的圖像。

有利地，為了覆蓋更大的電流測量范圍，磁場傳感器在磁通門型的高靈敏度傳感器和霍爾效應型的低靈敏度傳感器之間交替。

優(yōu)選地，為了確定測量距離d₀，測量裝置可以包括可伸縮的感測指，該感測指設置在處理模塊的端部處并且具有靜止位置和展開位置，相距預定距離的這兩個位置之間的切換是通過操作者可操縱的按鈕來進行的，或者測量裝置包括多個第二磁場傳感器，所述多個第二磁場傳感器的中心與所述多個第一傳感器的中心間隔開預定距離Δd₀。

附圖說明