一種電子式電流互感器制造技術

本實用新型專利技術涉及電流互感器領域，尤其涉及一種電子式電流互感器，其包括電子式電流互感器，包括：外殼、空芯線圈和電路板；外殼包括第一空腔和第二空腔，第一空腔為環狀結構，第二空腔與第一空腔連通，空芯線圈設于第一空腔內，電路板設于第二空腔內；空芯線圈包括環形骨架和均勻繞制在環形骨架上的漆包線；電路板上設置信號調理電路、AD轉換電路和控制器；信號調理電路的輸入端連接于漆包線，信號調理電路的輸出端連接于AD轉換電路輸入端，AD轉換電路輸出端連接于控制器。本實用新型專利技術無磁飽和及鐵磁諧振現象問題，精度高。精度高。精度高。

【技術實現步驟摘要】
一種電子式電流互感器


[0001]本技術涉及電流互感器領域，尤其涉及一種電子式電流互感器。

技術介紹

[0002]電流互感器是一種將電力系統一次側的電流信息以一定比例傳遞到二次側的傳感器，實現電力測量。傳統的電流傳感器是電磁感應式的，隨著電網電壓等級的不斷提高，電力系統用戶越來越多，負荷越來越大，傳統的電磁感應式電流互感器的鐵芯易發生磁飽和現象，影響測量精度，且易出現鐵磁諧振，從而產生的過電壓會對電氣設備進行損害。

技術實現思路

[0003]本技術的目的是為了提供一種電子式電流互感器，無磁飽和及鐵磁諧振現象問題，精度高。
[0004]為解決以上技術問題，本技術的技術方案為：一種電子式電流互感器，包括：外殼、空芯線圈和電路板；
[0005]所述外殼包括第一空腔和第二空腔，第一空腔為環狀結構，第二空腔與第一空腔連通，空芯線圈設于第一空腔內，電路板設于第二空腔內；
[0006]所述空芯線圈包括環形骨架和均勻繞制在環形骨架上的漆包線；
[0007]所述電路板上設置信號調理電路、AD轉換電路和控制器；信號調理電路的輸入端連接于漆包線，信號調理電路的輸出端連接于AD轉換電路輸入端，AD轉換電路輸出端連接于控制器。
[0008]優選地，信號調理電路包括放大電路和濾波電路；
[0009]所述放大電路的輸入端連接于漆包線，放大電路輸出端連接于濾波電路輸入端，濾波電路輸出端連接于AD轉換電路輸入端；
[0010]放大電路包括運算放大器和連接于運算放大器增益端的增益電阻；
[0011]濾波電路采用的是壓控電壓源二階有源低通濾波器。
[0012]優選地，放大電路中的運算放大器采用的是AD620芯片。
[0013]優選地，AD轉換電路采用的是AD7606模數轉換器。
[0014]優選地，控制器采用的是單片機STM32F103C8T6。
[0015]優選地，電路板上還包括連接于控制器輸出端的通信電路，通信電路采用的是 LAN8720A以太網收發器。
[0016]進一步的，環形骨架為非磁性材料，優先采用的是陶瓷。
[0017]本技術具有如下有益效果：
[0018]本技術采用的是空芯線圈，環形骨架為非磁性材料，無磁飽和及鐵磁諧振現象問題，保證了互感器的穩定運行；本技術通過空芯線圈測量被測電流后，通過信號調理電路進行放大和濾波，然后通過AD轉換模塊進行模數轉換后通過控制器輸出信號，本技術測量精度高。
附圖說明
[0019]圖1為本技術的結構示意框圖；
[0020]圖2為本實施例中放大電路的電路原理圖；
[0021]圖3為本實施例中濾波電路的電路原理圖；
[0022]圖4為本實施例中AD轉換電路的電路原理圖；
[0023]圖5為其他實施例中通信電路的電路原理圖；
[0024]圖6為本實施例中外殼外部結構示意圖；
[0025]圖7為本實施例中外殼內部結構示意圖；
[0026]附圖標記：1、外殼；101、第一空腔；102、第二空腔；103、穿芯孔；104、出線孔；2、空芯線圈；201、環形骨架；202、漆包線；3、電路板；301、信號調理電路；302、AD轉換電路；303、控制器。
具體實施方式
[0027]為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本技術作進一步詳細說明。
[0028]請參考圖1至圖7，本技術為一種電子式電流互感器，其包括：包括外殼1、空芯線圈2和電路板3。
[0029]結合圖1、圖6和圖7，外殼1包括第一空腔101和第二空腔102，第一空腔101為環狀結構，環狀結構構成外殼1的穿芯孔103，穿芯孔103用于被測電流線穿過，第二空腔102與第一空腔101連通，空芯線圈2設于第一空腔101內，電路板3設于第二空腔102內，外殼1側部設有出線孔104，出線孔104連通與第二空腔102。
[0030]空芯線圈2包括環形骨架201和均勻繞制在環形骨架201上的漆包線202；環形骨架201為非磁性材料，會使電流互感器傳感部分輸出線性變好，不存在磁路飽和現象，具有良好的可靠性和暫態響應，本實施例中采用的是陶瓷。由于空芯線圈2本身沒有和被測電流回路產生直接的電氣連接，只是環繞在被測電流的載流導體的周圍，隨被測電流的變化所產生的磁場變化而感應出相應的電勢，因此與被測回路存在良好的電氣絕緣。
[0031]結合圖1至圖5，電路板3上設置信號調理電路301、AD轉換電路302和控制器303；信號調理電路301的輸入端連接于漆包線202，信號調理電路301的輸出端連接于AD轉換電路302輸入端，AD轉換電路302輸出端連接于控制器303。
[0032]信號調理電路301包括放大電路和濾波電路；放大電路的輸入端連接于漆包線202，放大電路輸出端連接于濾波電路輸入端，濾波電路輸出端連接于AD轉換電路302輸入端；
[0033]參閱圖3，由于空芯線圈2的輸出電壓信號較弱，若是直接對此電壓信號進行處理，會造成很大的誤差，同時電子電路中容易受到較大干擾，甚至會把此信號淹沒，因此需添加一個放大環節使輸出滿足后續的需要，放大電路包括運算放大器和連接于運算放大器增益端的增益電阻；運算放大器的同向輸入端和反向輸入端連接漆包線202，本實施例中，運算放大器采用的是AD620芯片，低成本、低失調電壓且精度高，在AD620芯片的第一和第八引腳串接一個電阻來設置增益實現放大。
[0034]參閱圖4，由于空芯線圈2所測的信號存在高頻噪聲信號的干擾，為防止高頻信號
的干擾，得到最佳的輸出信號，濾波電路采用的是壓控電壓源二階有源低通濾波器，以濾除干擾信號。
[0035]參閱圖5，在電子式互感器中，一次側傳感部分為被測電流的模擬量，如果將模擬信號通過電纜傳輸到二次側進行處理，在輸送過程中會受到外界環境電磁場的影響，進而會影響電子式互感器的準確度，所以為保證遠距離輸送過程中的精確性，將模擬信號進行二次轉換，以數字量輸出。本實施例中，AD轉換電路302采用的是AD7606模數轉換器，對模擬量直接進行模數轉換，轉成數字量，轉換精度較高。
[0036]本實施例中，控制器303采用的是單片機STM32F103C8T6，該芯片擁有豐富的外設資源，不僅可使系統外部硬件連接得到極大簡化，同時可使系統功耗得到降低。
[0037]在一些其他實施例中，電路板3上還包括連接于控制器303輸出端的通信電路，通信電路采用的是 LAN8720A以太網收發器。LAN8720A芯片是超低功耗設計的以太網收發器芯片，支持10Mbps/100Mbps以太網傳輸，控制器303利用LAN8720A芯片通過RJ45網絡接口實現通信，向PC端中的上位機傳輸測量數據。
[0038]結合圖6和圖7，外殼1中的第一空腔101放置空芯線圈2，第二空腔102放置電路板3，第一空腔101和第本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電子式電流互感器，其特征在于：包括外殼、空芯線圈和電路板；所述外殼包括第一空腔和第二空腔，第一空腔為環狀結構，第二空腔與第一空腔連通，空芯線圈設于第一空腔內，電路板設于第二空腔內；所述空芯線圈包括環形骨架和均勻繞制在環形骨架上的漆包線；所述電路板上設置信號調理電路、AD轉換電路和控制器；信號調理電路的輸入端連接于漆包線，信號調理電路的輸出端連接于AD轉換電路輸入端，AD轉換電路輸出端連接于控制器。2.根據權利要求1所述的電子式電流互感器，其特征在于：信號調理電路包括放大電路和濾波電路；所述放大電路的輸入端連接于漆包線，放大電路輸出端連接于濾波電路輸入端，濾波電路輸出端連接于AD轉換電路輸入端；放大電路包括運算放大器和連接于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李興相，梁誠，苑東康，
申請(專利權)人：南京康倫電子有限公司，
類型：新型
國別省市：