[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量電容器的溫度和電流的傳感器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011498359.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112484785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周瑋;董勤曉;李鵬;劉之方;雷雨秋;李會(huì)兵;陳沒(méi);余輝;李志遠(yuǎn);劉赫;方泳皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01R31/26
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

1.一種用于測(cè)量電容器溫度和電流的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括：

外殼，其用于容納所述傳感器除導(dǎo)熱單元以外的其余部分，其中心具有貫穿電容器接線端子的通孔；

電流互感器，具有環(huán)形鐵芯，及纏繞在所述鐵芯上的二次繞組，所述二次繞組與電流測(cè)量單元連接；

導(dǎo)熱單元，其位于外殼的一個(gè)側(cè)面，中心具有貫穿電容器接線端子通孔，用于傳遞電容器接線端子的熱量，并用作安裝接口，通過(guò)電容器原有的螺栓緊固在電容器接線端子上；

溫度測(cè)量單元，其與導(dǎo)熱單元相貼合，用于根據(jù)控制單元的溫度數(shù)據(jù)傳輸指令，將采集的溫度信號(hào)發(fā)送至控制單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)的電容器接線端子處溫度的測(cè)量；

電流測(cè)量單元，其用于根據(jù)控制單元的電流數(shù)據(jù)傳輸指令，將采集的電流互感器二次繞組輸出的電流信號(hào)發(fā)送至控制單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)的電容器運(yùn)行時(shí)的電流的測(cè)量；

控制單元，其用于校正數(shù)據(jù)采集的初始時(shí)間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采集；按照設(shè)置的數(shù)據(jù)采集頻率定時(shí)向溫度測(cè)量單元和電流測(cè)量單元分別發(fā)送溫度數(shù)據(jù)傳輸指令和電流數(shù)據(jù)傳輸指令，對(duì)接收的溫度信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行邊緣計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果和時(shí)間信號(hào)打包后生成的數(shù)據(jù)包發(fā)送至通信單元；

通信單元，其與控制單元連接，用于接收控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并對(duì)所述處理包進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換成高頻電磁波發(fā)射出去。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器還包括取能單元，其用于為控制單元、溫度測(cè)量單元、電流測(cè)量單元和通信單元供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述取能單元是一次性電池或帶有可充電接口的充電電池。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述取能單元是控制電路，其與所述電流互感器的二次繞組的輸出端和電流測(cè)量單元串聯(lián)，用于將電流互感器的二次電流轉(zhuǎn)換為直流電壓，為所述電流測(cè)量單元、溫度測(cè)量單元、控制單元和通信單元供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器，其特征在于，所述取能單元包括：

旁路電路，其用于在充電電路進(jìn)行充電的過(guò)程中，根據(jù)充電電路發(fā)送的第一切斷指令切斷充電電路，以及在電流測(cè)量單元啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)控制單元的第二切斷指令切斷充電電路；

充電電路，其用于在電流測(cè)量單元停止工作時(shí)，將叫電流互感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為直流電壓，并將所述直流電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述直流電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，向旁路電路發(fā)送第一切斷指令。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)熱單元是導(dǎo)熱板，其形狀與外殼側(cè)面相同，內(nèi)徑小于外殼的內(nèi)徑，大于監(jiān)測(cè)的電容器接線端子的直徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)熱單元是金屬薄片，其厚度不大于2mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述溫度測(cè)量單元采用數(shù)字式溫度芯片，粘貼在導(dǎo)熱單元上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述電流測(cè)量單元采用AD轉(zhuǎn)換芯片將電流互感器的二次電流從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至控制單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述通信單元包括：

通信運(yùn)算模塊，其用于對(duì)控制單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行處理，將處理結(jié)果傳輸至天線模塊；

天線模塊，其用于將通信運(yùn)算模塊的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成高頻電磁波進(jìn)行發(fā)射。