本發明專利技術提供一種電流傳感器及測量裝置。電流傳感器包括設置在被測導線外側的磁感應單元和處理單元，所述磁感應單元用于感應流經所述被測導線的電流產生的磁場并獲得與磁場大小對應的感應信號；所述處理單元的輸入端電連接所述磁感應單元的輸出端，其用于處理所述感應信號，在被測導線外側至少一對磁感應單元，所述處理單元根據成對的所述感應信號并通過差分運算得出流經所述被測導線的電流值。該電流傳感器測量精度高，抗干擾能力強，而且使用安裝要求低。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及測量技術,具體涉及一種傳感器以及包含該傳感器的測量裝置。
技術介紹
在智能電網、風力發電、冶金、化工等領域的電氣設備，常需要利用電流傳感器對工作中的電流進行不間斷的測量。而且，隨著近年來關聯技術的不斷改進，電流傳感器在技術、設計和效能等方面也需要不斷地進行改進和完善。目前使用的電流傳感器有閉環電流傳感器和開環電流傳感器。圖1為一種閉環電流傳感器的結構示意圖。如圖1所示，閉環電流傳感器包括磁芯1、磁感應單元2和纏繞在磁芯1外側的補償線圈3。其中，磁芯1包括第一磁芯1a和第二磁芯1b，在第一磁芯1a長度方向(磁芯的較長邊所在方向)的相對端分別設置一凸部，在第二磁芯1b長度方向(磁芯的較長邊所在方向)的兩相對端分別設置一凸部。在第一磁芯1a和第二磁芯1b相對設置，并在第一磁芯1a的凸部和第二磁芯1b的凸部相對區域(在磁芯的較短邊上)設有縫隙4，以及在第一磁芯1a和第二磁芯1b相對的中間區域形成有一通孔5，被測導線6穿過該通孔5設置，磁感應單元2設置于縫隙4位置。磁感應單元2的輸出端電連接處理單元，處理單元的輸出端電連接補償線圈3。磁感應單元2感應流經被測導線6的電流產生的磁場并將感應信號傳輸至處理單元，處理單元分析處理感應信號獲得補償線圈3中的補償電流。當補償電流產生的磁場與流經被測導線6的電流產生的磁場達到平衡時，即可獲得流經被測導線6的電流值。這種閉環電流傳感器僅設置一個磁感應單元2，抗干擾能力差，而且，被測導線6在通孔5中的位置對測量結果有很大影響，如被測導線6貼近磁感應單元2和遠離磁感應單元2所測得的電流值存在較大偏差。因此，該電流傳感器對被測導線6的安裝精度有較高的要求。此外，由于磁感應單元2設置在磁芯1的短邊，縫隙4接近磁芯1的拐角處，縫隙4內的磁場均勻性較差，導致電流傳感器的測量精度偏低。
技術實現思路
本專利技術提供一種開環電流傳感器包含該電流傳感器的測量裝置，其抗干擾能力強，測量精度高，安裝要求低。為此，本專利技術提供一種電流傳感器，包括設置在被測導線外側的磁感應單元和處理單元，所述磁感應單元用于感應流經所述被測導線的電流產生的磁場并獲得與磁場大小對應的感應信號；所述處理單元的輸入端電連接所述磁感應單元的輸出端，其用于處理所述感應信號，在被測導線外側至少一對磁感應單元，所述處理單元根據成對的所述感應信號并通過差分運算得出流經所述被測導線的電流值。其中，每對所述磁感應單元對稱地設于所述被測導線的外側。其中，包括磁芯，在所述磁芯的中心區域設有磁芯通孔，在所述磁芯通孔的周邊設有開口氣隙，所述被測導線穿過所述磁芯通孔設置，所述開口氣隙的數量與所述磁感應單元的數量相等，每一所述磁感應單元對應地嵌置于一所述開口氣隙內。其中，所述開口氣隙對稱地設置在所述磁芯通孔的周邊。其中，所述磁芯為圓環形結構。其中，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯的兩相對端各設有一朝向相同方向彎折延伸的延伸部，所述第二磁芯的兩相對端各設有一朝向相同方向彎折延伸的延伸部，所述第一磁芯的延伸部和所述第二磁芯的延伸部相對設置，所述開口氣隙形成于所述第一磁芯的延伸部和所述第二磁芯的延伸部的相對區域。其中，所述第一磁芯和所述第二磁芯在所述磁芯的長度方向相對設置，所述開口氣隙設置于所述磁芯的長邊位置。其中，包括支撐件，所述支撐件包括第一支撐組件、第二支撐件組件、第三支撐組件和第四支撐組件，其中，所述第一支撐組件和所述第二支撐組件縱向疊置，所述第三支撐組件和所述第四支撐組件縱向疊置；所述第一支撐件組件與所述第三支撐件組件橫向相對設置，所述第二支撐組件和所述第四支撐組件橫向相對設置；在所述第一支撐組件和所述第二支撐組件的疊置面分別設有第一支撐組件凹部和第二支撐組件凹部，所述第一支撐組件凹部和所述第二支撐組件凹部形成用于嵌置所述第一磁芯的第一磁芯空間；在所述第三支撐組件和所述第四支撐組件的疊置面分別設有第三支撐組件凹部和第四支撐組件凹部，所述第三支撐組件凹部和第四支撐組件凹部形成用于嵌置所述第二磁芯的第二磁芯空間；在所述第一支撐組件、所述第二支撐組件、所述第三支撐組件和所述第四支撐組件的中間區域分別設有縱向貫穿的凹槽，將所述第一支撐組件、所述第二支撐組件、所述第三支撐組件和所述第四支撐組件拼接在一起時，所述凹槽在所述支撐件的中間區域形成縱向貫穿的支撐件通孔，所述支撐件通孔與所述磁芯通孔同軸設置。其中，包括外屏蔽殼，所述支撐件嵌置于所述外屏蔽殼內，在所述外屏蔽殼上設有屏蔽殼通孔，且所述外屏蔽殼通孔與所述支撐件通孔同軸設置。其中，在所述磁芯通孔內設有內屏蔽殼，所述內屏蔽殼在縱向方向的兩端部設置有開口，所述被測導線穿過所述開口。其中，所述外屏蔽殼和內屏蔽殼采用坡莫合金或硅鋼片制作。其中，在所述第一支撐組件的疊置面且沿所述第一支撐組件凹部的周緣設有定位槽，在所述第二支撐組件的疊置面且沿所述第二支撐組件凹部的周緣設有定位凸緣，所述定位槽和所述定位凸緣相配合；在所述第三支撐組件的疊置面且沿所述第三支撐組件凹部的周緣設有定位槽，在所述第四支撐組件的疊置面且沿所述第四支撐組件凹部的周緣設有定位凸緣，所述定位槽和所述定位凸緣相配合。其中，包括保護殼，所述磁芯、所述磁感應單元、所述支撐件和所述處理單元嵌置于所述保護殼內。其中，所述磁感應單元采用霍爾磁感應單元、巨磁電阻效應元件、隧穿磁電阻效應元件、各向異性磁電阻元件或巨磁阻抗效應元件。本專利技術還一種測量裝置，包括電流傳感器、處理器和顯示單元，所述電流傳感器的輸出端與所述處理器的輸入端電連接，所述處理器的輸出端與所述顯示單元的輸入端電連接，其特征在于，所述電流傳感器采用本專利技術提供的所述電流傳感器。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術提供的電流傳感器，利用成對的磁感應單元獲得成對的感應信號，處理單元通過差分運算得出流經所述被測導線的電流值，通過差分運算可消除感應信號的偏差，對感應信號進行校準，提高了電流傳感器的精度和抗干擾能力。而且，由于差分運算可消除磁場的偏差，即使被測導線存在偏差，對精度的影響也很小，因此，該電流傳感器使用安裝要求低，更具有實用性。優選地，將每對所述磁感應單元對稱地設于所述被測導線的外側，即在磁場大小相同、方向相反的區域設置磁感應單元，獲得的感應信號大小相同或基本相同，而方向相反，差分運算得到的測量結果更準確，使電流傳感器的精度更高。優選地，電流傳感器包括磁芯，磁芯可以集聚流經被測導線的電流產生的磁場，將磁感應元件設置在磁芯的開口氣隙，磁感應單元感應集聚后的磁場，可進一步提高電流傳感器的精度和靈敏度。優選地，將第一磁芯和第二磁芯的延伸部相對設置，以將開口氣隙設置于磁芯的長邊位置，相對于設置在磁芯短邊的開口氣隙，開口氣隙位置受磁芯拐角的影響更小，磁場更均勻，磁感應單元獲得的感應信號更準確，電流傳感器的精度更高。優選地，第一磁芯的延伸部與第二磁芯的延伸部的長度相同，即將開口氣隙設置在磁芯的對稱中心，電流傳感器的精度更高。優選地，支撐件由四個支撐組件拼接而成，從而使支撐件和磁芯、磁感應單元的組裝以及電流傳感器在使用現場的安裝更加靈活，用戶使用更方便。優選地，在支撐件的外側設置外屏蔽殼，屏蔽殼可屏蔽外界磁場，降低外界磁場對磁感應單元的影響，從而提高電流傳感器的精度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電流傳感器，包括設置在被測導線外側的磁感應單元和處理單元，所述磁感應單元用于感應流經所述被測導線的電流產生的磁場并獲得與磁場大小對應的感應信號；所述處理單元的輸入端電連接所述磁感應單元的輸出端，其用于處理所述感應信號，其特征在于，在被測導線外側至少一對磁感應單元，所述處理單元根據成對的所述感應信號并通過差分運算得出流經所述被測導線的電流值。
【技術特征摘要】
1.一種電流傳感器，包括設置在被測導線外側的磁感應單元和處理單元，所述磁感應單元用于感應流經所述被測導線的電流產生的磁場并獲得與磁場大小對應的感應信號；所述處理單元的輸入端電連接所述磁感應單元的輸出端，其用于處理所述感應信號，其特征在于，在被測導線外側至少一對磁感應單元，所述處理單元根據成對的所述感應信號并通過差分運算得出流經所述被測導線的電流值。2.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，每對所述磁感應單元對稱地設于所述被測導線的外側。3.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，包括磁芯，在所述磁芯的中心區域設有磁芯通孔，在所述磁芯通孔的周邊設有開口氣隙，所述被測導線穿過所述磁芯通孔設置，所述開口氣隙的數量與所述磁感應單元的數量相等，每一所述磁感應單元對應地嵌置于一所述開口氣隙內。4.根據權利要求3所述的電流傳感器，其特征在于，所述開口氣隙對稱地設置在所述磁芯通孔的周邊。5.根據權利要求3所述的電流傳感器，其特征在于，所述磁芯為圓環形結構。6.根據權利要求3所述的電流傳感器，其特征在于，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯的兩相對端各設有一朝向相同方向彎折延伸的延伸部，所述第二磁芯的兩相對端各設有一朝向相同方向彎折延伸的延伸部，所述第一磁芯的延伸部和所述第二磁芯的延伸部相對設置，所述開口氣隙形成于所述第一磁芯的延伸部和所述第二磁芯的延伸部的相對區域。7.根據權利要求6所述的電流傳感器，其特征在于，所述第一磁芯和所述第二磁芯在所述磁芯的長度方向相對設置，所述開口氣隙設置于所述磁芯的長邊
\t位置。8.根據權利要求6所述的電流傳感器，其特征在于，包括支撐件，所述支撐件包括第一支撐組件、第二支撐件組件、第三支撐組件和第四支撐組件，其中，所述第一支撐組件和所述第二支撐組件縱向疊置，所述第三支撐組件和所述第四支撐組件縱向疊置；所述第一支撐件組件與所述第三支撐件組件橫向相對設置，所述第二支撐組件和所述第四支撐組件橫向相對設置；在所述第一支撐組件和所述第二支撐組件的疊置面分別設有第一支撐組件凹部和第二支撐組件凹部，所述第一支撐組件凹部和所述第二支撐組件凹部形成用于嵌置所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：北京嘉岳同樂極電子有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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