CN106018918A - 一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器 - Google Patents
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Abstract
一种适用于铁路轨道断轨监测的电流传感器，包括外壳、磁芯绕组构、电路板、屏蔽罩四大部分，所述磁芯绕组、电路板及屏蔽罩设置在外壳内，通过外壳的可开合两部分通过卡扣合为一体，所述磁芯绕组的磁芯为高导磁低剩磁的软磁材料构成，并且两个磁芯通过叠片形式咬合在一起，没有气隙，所述磁芯绕组中的绕组采用高耐压的漆包线绕制，所述屏蔽罩采用了高导磁材料，通过互相咬合的方式配合在一起，起到严密磁屏蔽的功能，电路板部分能够测量电流大小及频率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流传感器，尤其是一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器。
背景技术
铁路的安全运行依赖于稳定可靠的监测系统。断轨监测系统是众多铁路监测系统中的一个很重要的子系统之一，断轨监测系统的可靠运行可以预防恶性铁路事故的发生，做到“三防”。断轨监测系统也有各种方法和技术，其中基于轨道电路的断轨监测方法最为成熟可靠。在基于铁路电路断轨监测的系统中，需要中央发射电路以及电流传感器用于检测铁轨电路中的信号电流。
对于铁轨断轨监测系统来说，通常采用太阳能储能供电的方式为轨道电路供电，为了节省能源，发射到铁轨电路中的电流越小越好，电流传感器的探测精度越高越好。为了便于维护和测试，传感器应以开口安装方式为好。轨道电路中的中央发射装置以特定频率发射电流进入轨道电路，传感器除了要检测电流的大小之外，还需要将轨道电路中的电流频率输出来，以便于后级CPU单元进行计算和判断。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合铁路断轨监测系统，既能够测量铁轨电路电流大小，又能给出跟随电流频率的电流传感器。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于铁路轨道断轨监测的电流传感器，包括外壳、磁芯绕组构、电路板、屏蔽罩四大部分，所述磁芯绕组、电路板及屏蔽罩设置在外壳内，通过外壳的可开合两部分通过卡扣合为一体，所述磁芯绕组的磁芯为高导磁低剩磁的软磁材料构成，并且两个磁芯通过叠片形式咬合在一起，没有气隙，所述磁芯绕组中的绕组采用高耐压的漆包线绕制，所述屏蔽罩采用了高导磁材料，通过互相咬合的方式配合在一起，起到严密磁屏蔽的功能，电路板部分能够测量电流大小及频率。
优选地，所述发明产品的开口磁芯采用了叠片式对插结构，取消了气隙。
优选地，所述发明产品的外壳分为两部分，通过卡扣固定。
优选地，所述发明产品的电路板具有RMS输出功能以及频率电平输出功能。
优选地，所述发明产品的电路板上设置了电位器，可调节输出信号的大小。
优选地，所述发明产品的屏蔽罩采用高导磁材料，叠片对插而成。
优选地，所述发明产品的具有两种安装方式，一种DIN导轨安装，一种螺钉固定。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明采用了对插叠片磁芯构成电磁感应测量头，取消了气隙，极大的提高了抗干扰能力，能够测量微小的交流电流，内置高导磁屏蔽罩，可以大幅度降低地磁及外界干扰的影响，既能输出RMS反应电流的大小，又输出电流的跟随频率电平信号。
附图说明
参照附图和本优选实施方式的下列描述，将会最佳地理解本发明及其目的和优点，其中：
图 1是本发明的原理图；
图 2 是本发明的结构图；
图 3是本发明的立体图。
具体实施方式
参照附图 1 至 3，一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器。采用的原理：
线圈1002和磁芯1001组成测量头，依据电磁感应原理，当穿孔中有交流电流时，交流电流会在线圈1002中感应出与匝数成反比例的电流，因而在测量电阻1003两端产生电压，该电压被运算放大器电路1004放大处理后，被分成两部分处理，一部分进行RMS计算输出模拟量，如DC0-5V,DC0-10V,DC4-20mA等，另一部分经脉冲转换电路转换后输出与被测量电流同频率的脉冲信号。这样一个传感器具有了两种输出信号，既能直接反映被测电流的有效值大小，又能直接使用MCU计量被测电流的频率。
本发明所采用开口型磁芯，磁芯结构具有特殊性，要求两个磁芯采用高导磁低剩磁，有韧性，易加工的特点，故采用了叠片式坡莫合金材料。磁芯2005以及同绕在磁芯上的绕组一起固定在电路板上2007上，电路板2007上设置了输出端子2008和调节2009电位器用于调节输出正确的信号，组装好的磁芯2005和绕组被放入屏蔽盒内，屏蔽盒由上盖2006，下盖2003，中心屏蔽环2004以及外层屏蔽环2003组成，屏蔽盒的材料同样采用高导磁材料，易加工成型可对插的叠片式结构的坡莫合金[l3] 材料。电路板被放置在外壳2001内部，锁定在外壳2001内相应的定位槽内，屏蔽盒，电路板放入外壳2001后，即可通过螺钉2011固定外壳的上盖2010，同时，DIN导轨的卡子2012也可以固定在外壳2010下部，这样就构成了一个完整的开口式电流传感器。
本发明的优点是：（1）具有开口式磁芯，可打开合上（2）具有两种安装方式，可导轨安装亦可螺钉固定安装。（3）具有两种输出，既能输出RMS模拟信号，亦可输出跟随频率脉冲信号；（4）可开合的外壳采用了塑料卡扣的模式而非螺钉固定的方式；（5）采用了层叠对插结构的磁芯以及屏蔽盒，减少了漏磁。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，包括开口型磁芯，开口型外壳，外壳内设置电路板及屏蔽盒，被检测电流的大小以及频率通过端子输出，外壳可DIN导轨安装或者螺钉固定安装。
2.根据权利要求1所述的一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，所述磁芯采用了层叠对插的结构。
3.根据权利要求1所述的一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，所述磁芯采用了坡莫合金材料。
4.根据权利要求1所述的一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，所述屏蔽盒采用了可对插的坡莫合金材料。
5.根据权利要求1所述的一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，所述外壳的开合方式采用卡扣而非螺钉的方式。
6.根据权利要求1所述的一种适用于铁路断轨监测系统的电流传感器，其特征在于，所述电路板具有电位器，可调整输出信号的大小。
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