[發明專利]一種基于羅氏線圈的電流測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202011509811.6
• 申請日: 2020-12-19
• 公開（公告）號: CN112730944B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉毅;潘曦宇;周婧;林福昌;丁黎;龍兆芝;李文婷;謝施君
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網湖北省電力有限公司營銷服務中心（計量中心）;中國電力科學研究院有限公司;國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R19/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;方放

1.一種基于羅氏線圈的電流測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

將羅氏線圈的其中一條繞線作為主繞線，剩余繞線作為副繞線；所述羅氏線圈是同向繞制繞線而成，其繞線數量使羅氏線圈滿足外積分電路的條件；

將所述主繞線的輸出端與第一運算放大器相連；且將所述副繞線之間進行加法運算后，與第二運算放大器相連；

將第一運算放大器的輸出電壓與第二運算放大器的輸出電壓進行差分處理后，計算輸出電流；

其中，主繞線輸出電壓與副繞線加法運算后的輸出電壓以異相的形式分別輸入至第一運算放大器和第二運算放大器；

所述繞線數量為2*π*d/Ns向下取整的最大值；其中，d為被測導線與羅氏線圈中心間的距離；s為單繞線直徑；N為每條繞線匝數。

2.根據權利要求1所述的電流測量方法，其特征在于，羅氏線圈繞線數量的獲取方法為：

基于被測信號頻率以及外接采樣電阻，在滿足羅氏線圈為外積分電路的條件下，獲取每條繞線匝數；

利用繞線匝數以及骨架直徑，獲取繞線數量。

3.根據權利要求1或2所述的電流測量方法，其特征在于，所述羅氏線圈外積分電路的條件為：

ωLR₀

其中，ω＝2*π*f，f為被測信號；L為羅氏線圈上單繞線電感；R₀為外接采樣電阻。

4.一種基于權利要求1所述的電流測量方法的電流測量裝置，其特征在于，包括第一運算放大器、第二運算放大器、差分電路、羅氏線圈構建單元和計算單元；

所述差分電路的輸入端與所述第一運算放大器的輸出端和所述第二運算放大器的輸出端相連；

使用時所述第一運算放大器與羅氏線圈主繞線的輸出端相連，獲取第一運算放大器的輸出電壓；

使用時羅氏線圈的副繞線之間進行加法運算后，與所述第二運算放大器相連，獲取第二運算放大器的輸出電壓；

所述差分電路用于將第一運算放大器的輸出電壓與第二運算放大器的輸出電壓進行差分處理；

所述計算單元用于在滿足羅氏線圈為外積分電路的條件下，計算羅氏線圈的繞線數量；并根據差分結果，計算輸出電流；

羅氏線圈構建單元用于基于繞線數量，同向繞制繞線獲取羅氏線圈，并選取其中一條繞線作為主繞線，剩余繞線作為副繞線；

其中，主繞線輸出電壓與副繞線加法運算后的輸出電壓以異相的形式分別輸入至第一運算放大器和第二運算放大器；

所述繞線數量為2*π*d/Ns向下取整的最大值；其中，d為被測導線與羅氏線圈中心間的距離；s為單繞線直徑；N為每條繞線匝數。

5.根據權利要求4所述的電流測量裝置，其特征在于，羅氏線圈的繞線數量的計算方法為：

基于被測信號頻率以及外接采樣電阻，在滿足羅氏線圈為外積分電路的條件下，獲取每條繞線匝數；

利用繞線匝數以及骨架直徑，獲取繞線數量。

6.根據權利要求4或5所述的電流測量裝置，其特征在于，所述羅氏線圈外積分電路的條件為：ωLR₀；其中，ω＝2*π*f，f為被測信號；L為羅氏線圈上單繞線電感；R₀為外接采樣電阻。

7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至3中任一項所述的方法的步驟。