CN106154017A - 一种直流电流传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流电流传感器，它涉及电子计量技术领域。它包括由底座和上盖组成的耐高温阻燃壳体、由散热器和导热绝缘层组成的散热装置、直流分流器以及变送模块。直流分流器、散热装置安装在耐高温阻燃壳体之间。直流分流器的两端通过过载螺栓及螺帽固定在底座两侧，直流分流器的两端还通过电位极螺栓固定在上盖上。变送模块通过模块安装螺栓固定在上盖的上部。温度传感器安装在直流分流器的中部。变送模块通过DC12V供电端子与外部电源相连接。变送模块通过变送输出端子与后级电路相连接。本发明安装方便，抗干扰性强，使用功能多，精度高、线形度高，能长期工作稳定，实用性强，易于推广使用。

Description

一种直流电流传感器
技术领域
本发明涉及电子计量技术领域，尤其涉及一种直流电流传感器。
背景技术
在电子计量技术领域，直流电流传感器可用于对电子整机、通讯系统、自动化控制的电源进行限流、回流、均流的取样检测。直流电流传感器是根据直流电流通过电阻时，在电阻两端产生电压原理制作而成，实际上直流电流传感器与直流分流器原理一样，为一个低电阻，当有直流电流通过时，产生二次压降供二次仪表显示。现有的直流电流传感器存在温升高、温漂大等问题，且不具有信号的转换与后级电路的连接，用户在使用时，需另外加装散热装置或降低过载额度来满足精度，并加装其它电路与后级电路连接。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型的直流电流传感器。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种直流电流传感器，结构简单，设计合理，安装方便，抗干扰性强，使用功能多，精度高、线形度高，能长期工作稳定，实用性强，易于推广使用。
为实现上述目的，本发明提供了一种直流电流传感器，包括由底座和上盖组成的耐高温阻燃壳体、由散热器和导热绝缘层组成的散热装置、直流分流器以及变送模块。直流分流器、散热装置安装在耐高温阻燃壳体之间。直流分流器的两端通过过载螺栓及螺帽固定在底座两侧，直流分流器的两端还通过电位极螺栓固定在上盖上。所述的变送模块由内部电路、温度传感器、DC12V供电端子、变送输出端子、模块安装螺栓组成。变送模块通过模块安装螺栓固定在上盖的上部。温度传感器安装在直流分流器的中部。变送模块通过DC12V供电端子与外部电源相连接。变送模块通过变送输出端子与后级电路相连接。
作为优选，所述的直流分流器呈一长方体结构，具有预设阻值。直流分流器由中间的锰铜合金及两端的黄铜或紫铜焊接而成，电位极螺栓、过载螺栓、螺帽分别安装在两端。
作为优选，所述的散热器、导热绝缘层安装在耐高温阻燃壳体内位于直流分流器的下方。散热器通过导热绝缘层紧贴直流分流器设置，在过载电流时可对直流分流器进行充分散热，降低直流分流器的温升，提高直流分流器的精度。
作为优选，所述的底座、变送模块上均设置有增强散热功能的开窗，配合散热装置对直流分流器进行散热。
作为优选，所述的变送模块利用温度传感器通过上盖上的孔位对直流分流器进行测量。变送模块通过上盖上的孔位与直流分流器上的电位极螺栓采集数据。直流电流传感器通过变送模块可将采集信号按线性转换成标准电压信号DC0-5V、DC1-5V，标准电流信号DC0-20mA、DC4-20mA。直流电流传感器在不加装变送模块时，可做为直流分流器直接使用，其精度控制在0.5％级之内；加装变送模块后，其精度控制在0.2％之内。
本发明的有益效果是：直流电流传感器可持续长时间工作，低功耗、温升低，提高了耐振动和抗冲击能力，降低外磁场干扰，保证了测量的精度与稳定性，且加装变送模块后能进一步提高测量的精度与输出信号的多样化，可完全代替传统的直流分流器与霍尔电流传感器，具有输入、输出、电源三方完全隔离，抗干扰性强、精度高、线形度高、长期工作稳定的优点。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的分解结构示意图；
图2是本发明的组装结构示意图。
具体实施方式
参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：一种直流电流传感器，包括由底座1和上盖7组成的耐高温阻燃壳体、由散热器2和导热绝缘层3组成的散热装置、直流分流器4以及变送模块8。直流分流器4、散热装置安装在耐高温阻燃壳体之间。直流分流器4的两端通过过载螺栓6及螺帽13固定在底座1两侧，直流分流器4的两端还通过电位极螺栓5固定在上盖7上。所述的变送模块8由内部电路、温度传感器9、DC12V供电端子10、变送输出端子11、模块安装螺栓12组成。变送模块8通过模块安装螺栓12固定在上盖7的上部。温度传感器9安装在直流分流器4的中部。变送模块8利用温度传感器9通过上盖7上的孔位对直流分流器4进行测量。变送模块8通过上盖7上的孔位与直流分流器4上的电位极螺栓5采集数据。变送模块8通过DC12V供电端子10与外部电源相连接。变送模块8通过变送输出端子11与后级电路相连接。
值得注意的是，所述的直流分流器4呈一长方体结构，具有预设阻值。直流分流器4由中间的锰铜合金及两端的黄铜或紫铜焊接而成，电位极螺栓5、过载螺栓6、螺帽13分别安装在两端，通过过载螺栓6与螺帽13将直流分流器4串联在被测回路中，电位极螺栓5将二次信号输出给二次仪表或变送模块8。
值得注意的是，所述的散热器2、导热绝缘层3安装在耐高温阻燃壳体内位于直流分流器4的下方。散热器2通过导热绝缘层3紧贴直流分流器4设置，在过载电流时可对直流分流器4进行充分散热，降低直流分流器4的温升，提高直流分流器4的精度。
此外，所述的底座1、变送模块8上均设置有增强散热功能的开窗14，配合散热装置对直流分流器4进行散热。
本具体实施方式将直流分流器4、散热装置安装在耐高温阻燃壳体之间，不但使整体外观更为整洁、美观，而且提高了传感器的耐振动性和抗冲击能力，减少外磁场干扰，保证了测量精度与稳定性，用户在使用时不但可以快速安装并可随意对多只直流电流传感器进行并、串联使用。
本具体实施方式变送模块8利用温度传感器9对直流分流器4的温升进行测量，利用直流分流器4上的电位极螺栓5对直流分流器4的过载进行测量，根据过载电流有效值与测量温度值，变送模块8通过内部电路对测量的过载电流有效值与温度值，计算出直流分流器4的温升误差，在不同的温度条件下对直流分流器4的输出压降mV信号进行动态调整、补偿，克服温度对直流电流传感器造成的影响，从而进一步提高直流电流传感器的精度；通过变送模块8上的DC12V供电端子10，对变送模块8提供DC12V外部电源，以供变送模块8正常工作；变送模块8接将采集信号按线性转换成标准电压信号DC0-5V、DC1-5V，标准电流信号DC0-20mA、DC4-20mA，通过变送输出端子11实现和后级电路的信号匹配。
本具体实施方式在不加装变送模块8时，可作为直流分流器使用，等级精度在0.5％级之内，加装变送模块8后，可将精度提高在0.2％级之内，不但可输出mV信号并可按线性转换成标准信号DC1-5V、DC0-5V、DC4-20mA、DC0-20mA，供二次仪表或后级电路信号进行匹配；本装置具有输入、输出、电源三方完全隔离，抗干扰性强、精度高、线形度高、工作稳定、温升低的优点，具备广阔的市场应用前景。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种直流电流传感器，其特征在于：包括由底座(1)和上盖(7)组成的耐高温阻燃壳体、由散热器(2)和导热绝缘层(3)组成的散热装置、直流分流器(4)以及变送模块(8)，直流分流器(4)、散热装置安装在耐高温阻燃壳体之间，直流分流器(4)的两端通过过载螺栓(6)及螺帽(13)固定在底座(1)两侧，直流分流器(4)的两端还通过电位极螺栓(5)固定在上盖(7)上，所述的变送模块(8)由内部电路、温度传感器(9)、DC12V供电端子(10)、变送输出端子(11)、模块安装螺栓(12)组成，变送模块(8)通过模块安装螺栓(12)固定在上盖(7)的上部，温度传感器(9)安装在直流分流器(4)的中部，变送模块(8)通过DC12V供电端子(10)与外部电源相连接，变送模块(8)通过变送输出端子(11)与后级电路相连接，所述的散热器(2)、导热绝缘层(3)安装在耐高温阻燃壳体内位于直流分流器(4)的下方，散热器(2)通过导热绝缘层(3)紧贴直流分流器(4)设置。
2.如权利要求1所述的一种直流电流传感器，其特征在于：所述的直流分流器(4)呈一长方体结构，直流分流器(4)由中间的锰铜合金及两端的黄铜或紫铜焊接而成。
3.如权利要求1所述的一种直流电流传感器，其特征在于：所述的直流电流传感器通过变送模块(8)将采集信号按线性转换成标准电压信号和标准电流信号。
4.如权利要求1所述的一种直流电流传感器，其特征在于：所述的直流电流传感器在不加装变送模块(8)时，可做为直流分流器直接使用。
5.如权利要求1所述的一种直流电流传感器，其特征在于：所述的底座(1)、变送模块(8)上均设置有增强散热功能的开窗(14)。
6.如权利要求1所述的一种直流电流传感器，其特征在于：所述的直流分流器上的电位极螺栓(5)对直流分流器(4)的过载进行测量，根据过载电流有效值与测量温度值，变送模块(8)通过内部电路对测量的过载电流有效值与温度值，计算出直流分流器(4)的温升误差，在不同的温度条件下对直流分流器(4)的输出压降mV信号进行动态调整、补偿，提高直流电流传感器的精度。
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