CN109765422A - 电流检测系统、检测电流的方法和检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电流检测系统、检测电流的方法和检测装置,该电流检测系统包括:印刷电路板和N个组放大装置,该N组放大装置中的每组放大装置包括至少一个放大装置,N为大于或等于1的正整数,其中该印刷电路板安装有N个罗氏线圈;该N个罗氏线圈中的第n个罗氏线圈能够与N个载流导体中的第n个载流导体共心安装,且该第n个载流导体与该第n个罗氏线圈的平面垂直;该第n个罗氏线圈的输出端与该N组放大装置中的第n组放大装置中的第一个放大装置的输入端连接。上述电流检测系统便于集成在电气设备中。另外,如果每组放大装置中包括多个放大装置,那么该电流检测系统可以用于不同的电气设备中。
Description
技术领域
本申请涉及电路领域,更具体地,涉及电流检测系统、检测电流的方法和检测装置。
背景技术
随着数字化智能化进展,电气设备的智能化要求也越来越高。目前,电气设备的电流检测功能基本上都是利用电流互感器(current transformer,CT)与电表实现的。然而,由于技术限制,CT与电表的体积过大,不适于集成在电气设备中。
发明内容
本申请提供一种电流检测系统、检测电流的方法和检测装置,能够便于集成在电气设备中。
第一方面,本申请实施例提供一种电流检测系统,该电流检测系统包括:印刷电路板和N个组放大装置,该N组放大装置中的每组放大装置包括至少一个放大装置,N为大于或等于1的正整数,其中该印刷电路板安装有N个罗氏线圈;该N个罗氏线圈中的第n个罗氏线圈能够与N个载流导体中的第n个载流导体共心安装,且该第n个载流导体与该第n个罗氏线圈的平面垂直,n=1,……,N;该第n个罗氏线圈的输出端与该N组放大装置中的第n组放大装置中的第一个放大装置的输入端连接。上述电流检测系统便于集成在电气设备中。另外,如果每组放大装置中包括多个放大装置,那么该电流检测系统可以用于不同的电气设备中。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该第n个罗氏线圈用于检测该第n个载流导体中的电流,并通过该第n个罗氏线圈的输出端将检测信号输出至该第n组放大装置中的第一个放大装置;该第n组放大装置,用于将该第n组放大装置中的第一个放大装置获取到的检测信号放大。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该第n组放大装置中包括第一放大装置,该第一放大装置包括放大电路和有源电感电路,其中该放大电路的输出端连接至该有源电感电路的输入端。上述电流检测系统可以减少放大电路输出的信号中的直流信号,从而减少直流信号对输出信号的影响。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该放大电路,用于将获取到输入信号进行放大,并输出第一输出信号,该第一输出信号包括第一直流信号和放大后的该输入信号,该第一直流信号是由该放大电路产生的直流信号,该输入信号包括交流信号,放大后的该输入信号包括放大后的该交流信号;该有源电感电路,用于获取该第一输出信号,对该第一输出信号进行抑直处理,并输出第二输出信号,其中该第二输出信号包括第二直流信号和该放大后的该交流信号,其中该第二直流信号是由该有源电感电流产生的直流信号,该第二直流信号小于该第一直流信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该高阻放大电路为同相放大电路。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该有源电感电路为双运放低耗有源电感电路。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该第n组放大装置中的至少一个放大装置均为该第一放大装置。
第二方面,本申请实施例提供一种检测电流的方法,该方法包括:检测装置获取P个放大信息,该P个放大信息分别为P个放大装置的放大倍数,P为大于或等于2的正整数,该检测装置安装于目标设备,该目标设备安装中安装有如第一方面或第一方面的任一项可能的实现方式中的电流检测系统,该P个放大装置为该电流检测系统中的一组放大装置;该检测装置根据该P个放大信息和参考信息,从P个端口中确定目标端口,其中该P个端口与该P个放大装置一一对应,该端口用于输出对应的放大装置的输出信号;该检测装置根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果。基于上述技术方案,该检测装置可以自动选择需要获取的信号的端口。这样,同一个检测装置可以应用于不同的目标设备。
在第二方面的一种可能的实现方式中,在该检测装置根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果之前,该方法还包括:该检测装置获取检测相关信息,该检测相关信息包括该电流检测系统中的印刷电路板的规格信息、该电流检测系统中的罗氏线圈的信息、该P个放大装置中的运算放大器的温漂信息,和该印刷电路板的温度信息中的至少一个;该检测装置根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果,包括:该检测装置根据该检测相关信息调整该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果。这样,该检测装置可以利用该检测相关信息提供检测结果的精确性。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该参考信息包括以下信息中的至少一个:该目标设备的额定电流信号范围、该P个端口输出的P个输出信号、该检测装置的最佳检测范围。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该方法还包括:该检测装置向上层管理系统发送尺寸信息,该规格信息用于指示该电流检测系中的印刷电路板的尺寸。
第三方面,本申请实施例提供一种检测装置,该检测装置包括用于实现第二方面或第二方面任一项可能的方法的单元。
可选的,第三方面的检测装置可以为芯片或者电路等。
第四方面,本申请实施例提供一种存储介质,该存储介质存储用于实现第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的方法的指令。
第五方面,本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的方法。
附图说明
图1是根据本申请实施例提供的罗氏线圈与载流导体的示意性结构框图。
图2是罗氏线圈与放大装置的示意图。
图3示出了与一个罗氏线圈与多个放大装置连接的示意图。
图4是一个同相放大电路的示意。
图5是一个双运放低耗有源电感电路的示意。
图6是一个由图4所示的放大电路和图5所示的有源电感电路组成的放大装置。
图7是两个如图6所示的放大装置与罗氏线圈的连接关系的示意图。
图8示出了另一种有源电感电路。
图9示出了另一种有源电感电路。
图10是根据本申请实施例提供的一种检测电流的方法的示意性流程图。
图11示出了一种载流导体与罗氏线圈的剖面结构示意图。
图12示出了另一种载流导体与罗氏线圈的剖面结构示意图。
图13示出了一个断路器。
图14示出了断路器和位于该断路器中的电流检测系统。
图15是根据本申请实施例提供的一种检测装置。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下中的至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a、b、c、a-b、a-c、b-c、或a-b-c,其中a、b、c可以是单个,也可以是多个。另外,在本申请的实施例中,“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了便于本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案,首先对本申请实施例中涉及的一些基本概念进行介绍。
罗氏线圈(Rogowski Coil)也可以称为电流测量线圈、微分电流传感器等,是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流
目前的电感元件的品质因数和体积之间一定关系。电感元件体积越小,该电感元件的品质因数就越低。例如,通常电感元件的品质因数Q值在10至1000之间,如果电感元件的体积减小到原来的十分之一,那么该电感元件的品质因数Q值将下降为0.1至10。在实际应用中,这样低的品质因数值是不符合要求的。因此,目前的电感元件很难在保障在缩小体积的同时保障可用的品质因数值。随着电路小型化和便携化的需求的增加,电感元件的确定越来越明显。为了解决这一问题,业界采用有源等效电路来实现电感元件的功能。这种能够实现电感功能的有源电路可以成为有源电感电路。与传统的无源电感元件相比,有源电感电路更易于集成,稳定性也更好。因此,利用有源电感电路可以在保障电路的精度的同时,进一步缩小电路的尺寸。
本申请实施例提供一种电流检测系统包括:印刷电路板(printed circuitboard,PCB)和N个组放大装置,该N组放大装置中的每组放大装置包括至少一个放大装置,N为大于或等于1的正整数,其中该印刷电路板安装有N个罗氏线圈;该N个罗氏线圈中的第n个罗氏线圈能够与N个载流导体中的第n个载流导体共心安装,且该第n个载流导体与该第n个罗氏线圈的平面垂直,n=1,……,N;该第n个罗氏线圈的输出端连接至该N组放大装置中的第n组放大装置中的第一个放大装置的输入端。
例如,该第n个罗氏线圈可以包括第一输出端和第二输出端,该N组放大装置中的第n组放大装置中的第一个放大装置包括第一输入端和第二输入端,该第一输出端连接至该第一输入端,该第二输出端连接至该第二输入端。
若一组放大装置中包括多个放大装置,则该多个放大装置是串联连接。
可选的,在一些实施例中,该N个罗氏线圈可以固定设置在该印刷电路板上。在此情况下,该罗氏线圈也可以称为PCB罗氏线圈。
可选的,在另一些实施例中,该N个罗氏线圈也可以可拆卸地安装在该印刷电路板上。
图1是根据本申请实施例提供的罗氏线圈与载流导体的示意性结构框图。图1中共包括三个载流导体和三个罗氏线圈,分别为载流导体121、载流导体122和载流导体123,罗氏线圈111、罗氏线圈112和罗氏线圈113。
三个罗氏线圈与三个载流导体一一对应。更具体地,罗氏线圈111对应于载流导体121,罗氏线圈112对应于载流导体122,罗氏线圈113对应于载流导体113。载流导体与罗氏线圈共心安装。更具体地,对应的一组罗氏线圈与载流导体共心安装。如图1所示,载流导体121与罗氏线圈111共心安装,载流导体122与罗氏线圈112共心安装,载流导体123与罗氏线圈113共心安装。此外,载流导体与对应的罗氏线圈的平面垂直。如图1所示,载流导体121与罗氏线圈111的平面垂直,载流导体122与罗氏线圈112的平面垂直,载流导体123与罗氏线圈113的平面垂直。
共心安装是指载流导体的中心与罗氏线圈的中心是重合的。例如,如图1所示的实施例中,载流导体111、载流导体112和载流导体113均为横截面为圆形的,罗氏线圈的中心的横截面也为圆形。这里所称的横截面是延xy平面的横截面。这两个圆形(即罗氏线圈的中心和载流导体的横截面)的圆心是相同的。或者,换句话说,载流导体的横截面沿z方向的投影与罗氏线圈的横截面沿z方向的投影是同心圆。当然,在实际实现中,载流导体的横截面中心与罗氏线圈的横截面中心可能存在一定的误差。换句话说,在实际事件中,载流导体的横截面中心与罗氏线圈的中心可能不完全重合。
另外,如图1所示的罗氏线圈是规则设置(例如设置为如图所示的一列)在印刷电路板中的,在另一些实施例中,罗氏线圈可以是不规则设置在印刷电路板中的。
另外,如图1所示的载流导体是上下相同的圆柱体。可选的,在另一些实施例中,载流导体也可以是其他形状。例如,载流导体可以是一个长方体。可选的,在另一些实施例中,载流导体也可以不是一个规则的立体。该载流导体可以被分解为两个或多个规则的立体图形。例如,载流导体可能是由两个横截面半径不同的圆柱体组成。又如,载流导体的一部分是圆柱体,另一部分可能是一个横截面为正多边形的立体图形。
罗氏线圈在z轴方向具有一定的高度h,所以在一些实施例中,该两个或多个立体图形中的一个立体图形穿过该罗氏线圈。当然,在另一些实施例中,可能有两个或者全部立体图形都穿过该罗氏线圈。例如,图11示出了一种不同的载流导体与罗氏线圈的剖面结构示意图。图12示出了另一种不同的载流导体与罗氏线圈的剖面结构示意图。
可选的,在一些实施例中,该两个或多个组成该载流导体的立体图形的横截面中心与该罗氏线圈的横截面中心都是重合的。可选的,在另一些实施例中,可能只有穿过该罗氏线圈的载流导体的横截面中心与该罗氏线圈的横截面中心是重合的。
此外,如图1所示的罗氏线圈的中心是圆形。该罗氏线圈的中心也可以是其他形状,例如正方形、长方形等。
该第n个罗氏线圈用于检测该第n个载流导体中的电流,并通过该第一输出端和该第二输出端将检测信号输出至该第n组放大装置中的第一个放大装置;该第n组放大装置,用于将该第n组放大装置中的第一个放大装置获取到的检测信号放大。
还以图1为例,罗氏线圈111用于检测载流导体121中的电流,罗氏线圈112用于检测载流导体122的电流,罗氏线圈113用于检测载流导体113的电流。
图2是罗氏线圈与放大装置的示意图。
如图2所示的放大装置200中包括放大电路210和有源电感电路220。放大电路210包括输入端211,输入端212和输出端213。有源电感电路220包括输入端221和输出端222。如图2所示,放大电路210的输出端213连接至有源电感电路的输入端211。
如图2所示,罗氏线圈230中包括输出端231和输出端232。输出端231连接至输入端211,输出端232连接至输入端212。
为便于描述,以下将如2所示的包括放大电路和有源电感电路的放大装置称为第一放大装置。
放大电路用于将第一输入端和第二输入端获取的输入信号进行放大,并通过第一输出端输出第一输出信号。
可选的,在一些实施例中,该放大电路获取的输入信号可以仅包括交流信号。例如,假设该放大电路与罗氏线圈的输出端相连。罗氏线圈是用于检测载流导体内的交流电流信号。罗氏线圈输出端输出的是交流电流信号的微分信号。该交流电流信号的微分信号就是该输入信号。
可选的,在另一些实施例中,该放大电路获取的输入信号可以包括交流信号和直流信号。例如,该第一放大装置可能是一组放大装置中除第一个放大装置以外的任一个放大装置。假设该放大装置是一组放大装置中的第二个放大装置,且该放大装置的前一级放大装置是该第一放大装置。在此情况下,该放大装置获取到的输入信号中,除了前一级放大电路放大的罗氏线圈产生的交流信号外,还可以包括前一级放大电路的有源电感电路产生的直流信号。
该第一输出信号可以包括放大后的输入信号和第一输出信号。该第一输出信号是该放大电路产生的直流信号。例如,该第一直流信号可能是放大电路中的运算放大器产生直流偏置信号放大后的直流信号。例如,假设该放大电路的放大倍数为K,K的取值大于1。该放大电路中的运算放大器的输入端所产生直流偏置信号为Voff1,该输入信号为Vin。该放大电路的输出端输出的第一输出信号Vout满足以下公式:
Vout=K×(Voff1+Vin)=K×Voff1+K×Vin。
K×Voff1就是该放大电路产生的第一直流信号,K×Vin就是放大后的该输入信号。
如上所述,该放大电路获取到的输入信号中可以仅包括交流信号,也可以包括交流信号和直流信号。因此,该放大后的输入信号可以包括放大后的交流信号,和放大后的直流信号。
放大电路的输出端可以连接至有源电感电路的输入端。例如,放大电路的第一输出端可以连接至有源电感电路的第三输入端。有源电感电路可以通过该第三输入端获取放大电路通过第一输出端输出的第一输出信号。该有源电感电路用于将获取到的第一输出信号进行抑直处理,并输出第二输出信号。该第二输出信号中包括第二直流信号和放大后的交流信号,其中该第二直流信号是由该有源电感电路自身产生的直流信号,该第二直流信号小于该第一直流信号。
如上所述,在一些情况下,该第一输出信号中的放大后的输入信号中可以仅包括放大后的交流信号。在此情况下,该有源电感电路可以抑制放大电路产生的直流信号,从而得到放大后的交流信号。
在另一些情况下,该第一输出信号中的放大后的输入信号包括放大后的交流信号和放大后的直流信号(这个直流信号是前一级放大装置中的有源电感电路或者其他干扰产生的)。在此情况下,该有源电感电路不仅可以抑制放大电路产生的直流信号,也可以抑制前一级放大装置或者其他干扰产生的直流信号。
本申请技术方案通过利用电感的特性,可以降低甚至消除输入信号中的直流分量。这里所称的直流信号(例如第一直流信号、第二直流信号等)是指电压信号中的直流分量。第一输出信号、第二输出信号、输入信号和放大后的输入信号可以是指直流电压信号。可选的,除非特殊说明,本申请实施例中所称的信号(例如输出信号、输入信号等)均是指电压信号。因此,通过选择选择合适的电路元件组成该有源电感电路,可以使得该有源电感电路输出的信号中不再包含输入的直流信号。
该有源电感电路中可能也会生成直流信号。例如,该有源电感电路中可能会包括一个或多个运算放大器,该运算放大器可能会产生直流偏置分量。因此,该有源电感电路所输出的该第二输出信号中还可以包括第二直流信号。
第一放大装置中的有源电感电路还可以包括连接至检测装置的输出端口。该检测装置可以通过该输出端口获取该有源电感电路对输入信号进行抑直处理后的得到的输出信号,即该第二输出信号。
如上所述,与罗氏线圈连接的放大装置的数目可以是多个。例如,图3示出了与一个罗氏线圈与多个放大装置连接的示意图。如图3所示,与罗氏线圈300连接的放大装置数目为3,这三个放大装置分别为放大装置310,放大装置320和放大装置330。
放大装置310的输入端与罗氏线圈300的输出端相连;放大装置310的输出端与放大装置320的一个输入端相连,放大装置320中的另一个输入端接地;放大装置320的输出端与放大装置330的一个输入端相连,放大装置330的另一个输入端接地,放大装置330的输出端接地。放大装置310,放大装置320和放大装置330可以统称为一个放大组。换句话说,罗氏线圈300与一个放大组连接,这个放大组中包括放大装置310,放大装置320和放大装置330。
假设罗氏线圈输出的信号为V1,换句话说,放大组的输入信号为V1。假设,放大装置310的放大倍数为K1,放大装置320的放大倍数为K2,放大装置330的放大倍数为K3,那么放大装置330最终输出的放大后的输入信号为K1×K2×K3×V1。假设放大装置310在放大装置310的输入端产生的直流偏置信号为Voff1,那么该直流偏置信号也会被三个放大装置放大,经过三个放大装置放大后的信号为K1×K2×K3×Voff1。假设放大装置320在放大装置320的输入端产生的直流偏置信号为Voff2,那么该直流偏置信号会被放大装置320和放大装置330放大,放大后的信号为K2×K3×Voff2。假设放大装置330在放大装置330的输入端产生的直流偏置信号为Voff3,那么该直流偏置信号会被放大装置330放大,放大后的信号为K3×Voff3。如果如图3所示的放大装置310,放大装置320和放大装置330中均不包括有源电感电路,那么最终输出的信号Vout满足以下公式:
Vout=K1×K2×K3×V1+K1×K2×K3×Voff1+K2×K3×Voff2+K3×Voff3,(公式1.1)。
从公式1.1可以看出,最终输出的信号中,放大后的输入信号为K1×K2×K3×V1,而由放大装置产生的干扰信号大小为K1×K2×K3×Voff1+K2×K3×Voff2+K3×Voff3。
由于罗氏线圈产生的信号是对于载流导体的感应信号。因此罗氏线圈产生的信号大小可能会非常小,例如,罗氏线圈产生的输入信号的大小可能在几mV到十几mV之间,直流偏置信号的大小可能也是几mV。因此,在经过放大装置放大后,输出信号中直流偏置信号的比例可能会非常大,从而影响检测结果。还以图3所示的电路为例。假设K1,K2和K3均为10,输入信号的大小为16mV,Voff1、Voff2和Voff3的大小均为8mV。那么,最终放大后的输入信号为16000mV,放大后的直流偏置信号为8880mV。可见,输出信号中的直流偏置信号占比较大,这样对检测结果的影响较大。例如,直流信号易导致积分环节饱和,大的直流分量增加了后级积分还原电路设计难度。
假设放大装置310,放大装置320和放大装置330均为如图2所示的放大装置,即均为该第一放大装置,第一放大装置中的有源电感电路会消除放大电路产生的直流偏置信号。即使有源电感电路也会产生直流偏置信号,该有源电感电路产生的直流偏置信号也会被下一级的第一放大装置中的有源电感电路消除。最终,输出的信号中可能只会包括放大装置330中的有源电感电路产生的直流偏置信号。假设有源电感电路产生的直流偏置信号为8mV,最终输出信号中包括的放大后的输入信号为16000mV,直流偏置信号为8mV。由此可见,输出信号中的直流偏置信号占比大大降低。所以,通过利用电感的特性,可以有效地减少因直流偏置信号对输出信号的影响。例如,有效的减少了大的放大倍数形成的过高直流分量对输出信号正常交流分量积分还原的影响
可选的,在一些情况下,放大组中的多个放大装置中,可以只有最后一个放大装置可以是第一放大装置。这样,最终输出的信号中也会消除之前几级放大装置产生的直流偏置信号。
可选的,在一些情况下,放大组中的多个放大装置中的每个放大装置中都可以是第一放大装置。这样,每个放大装置输出的信号中都可以只包括放大后的输入信号和有源电感电路产生直流偏置信号。
该多个放大装置中的每个放大装置可以有一个用于与检测装置连接的端口,该检测装置可以通过该端口获取放大装置放大后的信号。若放大装置是第一放大装置,则用于与检测装置连接的端口输出的是经过有源电感电路抑直处理后的信号。
还以图3所示的电路为例,还假设K1,K2和K3均为10,输入信号的大小为16mV,Voff1、Voff2和Voff3的大小均为8mV,此外假设每个放大装置中的有源电感电路产生的直流偏置信号为8mV。那么放大装置310的输出信号中包括160mV的放大后的输入信号和8mV的直流偏置信号,放大装置320的输出信号中包括1600mV的放大后的输入信号和8mV的直流偏置信号,放大装置330的输出信号中包括16000mV的放大后的输入信号和8mV的直流偏置信号。如果如图3所示的放大装置中只有最后一个放大装置(即放大装置330)中包括有源电感电路,那么放大装置330的输出信号中包括16000mV的放大后的输入信号和8mV的直流偏置信号,而放大装置310的输出信号中包括160mV的放大后的输入信号和80mV的放大后的直流偏置信号,放大装置320的输出信号中包括1600mV的放大后的输入信号和880mV的放大后的直流偏置信号。可见,通过利用有源电感电路可以减少每一个放大装置输出后的直流偏置信号。此外,有源电感电路会对输入信号进行积分处理(这里所称的输入信号是有源电感电路的输入端获取的信号)。如上所述,罗氏线圈产生的输出信号是一个微分信号,而有源电感电路会对输入信号进行积分处理。因此,利用有源电感电路产生的输出信号是一个还原后的信号。具体地,微分电压信号作用于有源电感电路等效的理想电感两端,电感中的电流信号为电感两端输入电压微分信号的积分还原。通检测等效有源电感电路等效流过的电流或与电路呈线性关系的电压,可不需要额外增加积分电路。因此,后续的处理装置中无需再设置用于对微分信号进行还原的积分电路。
本申请实施例中的电流检测系统可以安装在需要进行电流检测的装置中。例如,需要进行电流检测的设备可以是配电柜中的断路器,或者,其他弱电设备或强电设备中的开关。
以断路器为例,该断路器可以是可插拔断路器,该可插拔断路器可以包括活动部分和固定部分,该活动部分与该固定部分可以通过连接器实现可插拔。
可选的,在一些实施例中,该电流检测系统可以位于该活动部分。
可选的,在一些实施例中,该活动部分包括N个第一连接器,该固定部分包括N个第二连接器,该N个第一连接器与该N个第二连接器一一对应。该活动部分与该固定部分通过该N个第一连接器与该N个第二连接器实现可插拔。例如,该第一连接器是公头,该第二连接器设置是母头,一个第一连接器和一个第二连接器公头和母头实现可插拔。当然,在另一些情况下,该第一连接器也可以是母头而第二连接器是公头。
该N个第一连接器分别包括该N个载流导体。换句话说,该N个第一连接器中的第n个第一连接器中包括该N个载流导体中的第n个载流导体。例如,该第一连接器是中空的装置,且该第一连接器不会对罗氏线圈检测载流导体的电流造成影响。例如,该第一连接器可以是由绝缘材料制成的。对应的载流导体可以穿过该第一连接器的中心。例如该第一连接器是一个空心圆柱体,载流导体是一个圆柱体。载流导体的横截面小于或等于该第一连接器的中空部分。又如,该第一连接器本身可能就是一个载流导体。
可选的,在另一些实施例中,该印刷电路板也可以位于该固定部分。该固定部分的N个第二连接器分别包括该N个载流导体。换句话说,该N个第二连接器中的第n个第二连接器中包括该N个载流导体中的第n个载流导体。例如,该第二连接器是中空的装置,且该第二连接器不会对罗氏线圈检测载流导体的电流造成影响。例如,该第二连接器可以是由绝缘材料制成的。对应的载流导体可以穿过该第二连接器的中心。例如该第二连接器是一个空心圆柱体,载流导体是一个圆柱体。载流导体的横截面小于或等于该第二连接器的中空部分。又如,该第二连接器本身可能就是二个载流导体。
例如,图13示出了一个断路器。如图13所示的断路器1300包括活动部分1310和固定部分1320。
图14示出了断路器和位于该断路器中的电流检测系统。如图14所示,电流检测系统1400位于断路器1300的活动部分1310。
可选的,在一些实施例中,该放大电路可以是同相放大电路。例如,图4是一个同相放大电路的示意。如图4所示的同相放大电路中包括运算放大器401、第一电阻402和第二电阻403。
可选的,在另一些实施例中,该放大电路也可以是反相放大电路、差分放大电路等。
可选的,在一些实施例中,该有源电感电路可以是双运放低耗有源电感电路。例如,图5是一个双运放低耗有源电感电路的示意。如图5所示,该有源电感电路包括运算放大器501、运算放大器502、电阻503、电容504和电阻505。该有源电感电路中的各个元件之间的连接关系可以参见图5,在此就不必赘述。
如图4所示的放大电路和如图5所示的有源电感电路可以组成一个放大装置。例如,
图6是一个由图4所示的放大电路和图5所示的有源电感电路组成的放大装置。如图6所示的放大电路610就是如图4所示的同相放大电路,如图6所示的有源电感电路就是如图5所示的双运放低耗有源电感电路。
假设第一电阻402的电阻值为R1,第二电阻403的电阻值为R2,则如图4所示的放大电路的放大倍数K1=1+R2/R1。该放大电路输出的电压满足如下公式:
VOUT(S)=(Vin(S)+VOFF)×K1, (公式1)
其中Vout表示输出电压,Vin表示该放大电路的输入电压,Voff表示运算放大器401产生的直流偏置电流。
有源电感电路输入端口存在如下关系:
Ui(S)/Ii(S)=Rs+S×R0×Rs×C, (公式2)
其中,Ui(S)表示有源电感电路输入端口的电压,Ii(S)表示有源电感电路输入端口的电流,Rs表示电阻503的电阻值,R0表示电阻505的电阻值,C表示电容504的电容值,S表示拉普拉斯变换中的参数S。
若信号输入电压Ui(S)为交流信号Vin(S)×K1且Rs远远小于S×R0×Rs×C,则U02(S)=Ui(S)=Vin(S)×K1。
若信号输入电压Ui(S)为直流信号Voff×K1,则U02(S)=0。若考虑有源电感电路自身产生的直流偏置Voff’,则U02(S)=Voff’。
电阻503两端的电压或者流经电阻503的电流可以作为该放大电路的输出信号。
电阻503两端的电压URS(S),与R0,Rs和C有如下关系:
URS(S)=Ii(S)×RS=[Ui(S)/(S×R0×Rs×C)]×RS=Ui(S)/(S×R0×C), (公式3)
URS(S)表示电阻503两端的电压,Ui(S)表示有源电感电路输入端口的电压,Ii(S)表示有源电感电路输入端口的电流,Rs表示电阻503的电阻值,R0表示电阻505的电阻值,C表示电容504的电容值,S表示拉普拉斯变换中的参数S。
由此可见,利用有源电感电路可以完成对微分信号的积分还原。因此,后续的检测装置中无需再设置用于对微分信号进行积分还原的积分器。
图7是两个如图6所示的放大装置与罗氏线圈的连接关系的示意图。
如图7所示,与罗氏线圈710连接的一组放大装置共包括两个放大装置,分别为放大装置720和放大装置730。
假设罗氏线圈710的输出信号为Vin,放大装置720的放大倍数为K1,放大装置730的放大倍数为K2,那么放大装置730的输出为Vin×K1×K2+Voff,其中Voff是放大装置730中的有源电感电路产生的直流偏置信号。
可以理解的是,与放大电路类似,如图5所示的双运放低耗有源电感电路外,还可以应用其他类型有源电感电路。例如,图8示出了另一种有源电感电路。图8是一个单运放有源电感电路。如图8所示的有源电感电路包括电阻801至804,电容805和运放806。该有源电感电路中的各个元件之间的连接关系可以参见图8,在此就不必赘述。
又如,图9示出了另一种有源电感电路。图9是一个单运放有源电感电路。如图9所示的有源电感电路包括电阻901至902,电容903和运放904。该有源电感电路中的各个元件之间的连接关系可以参见图9,在此就不必赘述。
利用上述电流检测系统,可以实现对电流进行检测。下面结合图10对电流检测的方法进行进一步描述。图10所示的方法可以由检测装置执行,该检测装置安装于目标设备,该目标设备安装中安装有如如上所述的电流检测系统。
图10是根据本申请实施例提供的一种检测电流的方法的示意性流程图。
1001,检测装置获取P个放大信息,该P个放大信息分别为该检测装置中P个放大装置的放大倍数,P为大于或等于2的正整数。该P个放大装置为该电流检测系统中的一组放大装置。
可选的,在一些实施例中,该P个放大装置可以是P个第一放大装置。换句话说,该P个放大装置中的每个放大装置都包括放大电路和有源电感电路。
可选的,在另一些实施例中,该P个放大装置中的第P个放大装置(即最后一个放大装置)可以是第一放大装置。换句话说,只有最后一个放大装置中包括放大电路和有源电感电路。该P个放大装置中除第P个放大装置外的其他放大装置中可以只包括放大电路,而不包括有源电感电路。
该检测装置可以根据该P个放大信息确定出输入信号在每个放大装置的输出端的放大倍数。
假设P取值为3,三个放大装置依次为放大装置1,放大装置2和放大装置3。放大装置1的放大倍数为K1,放大装置2的放大倍数为K2,放大装置3的放大倍数为K3。那么,输入信号Vin经过放大装置1放大后的信号Vout1为K1×Vin,输入信号Vin经过放大装置2放大后的信号Vout2为K1×K2×Vin,输入信号Vin经过放大装置3放大后的信号Vout3为K1×K2×K3×Vin。换句话说,经过放大装置1后,输入信号Vin被放大了K1倍;经过放大装置2后,输入信号Vin被放大了K1×K2倍;经过放大装置3后,输入信号Vin被放大了K1×K2×K3倍。
1002,该检测装置根据该P个放大信息和参考信息,从P个端口中确定目标端口,其中该P个端口与该P个放大装置一一对应,该端口用于输出对应的放大装置的输出信号。
若该P个放大装置均为该第一放大装置,则放大装置的输出信号是经过抑直处理后的信号。换句话说,放大装置的输出信号包括放大后的输入信号(这里的输入信号是指该放大装置输入端获取到的信号)中的交流信号以及放大装置中的有源电感电路产生的直流信号。
该参考信息可以包括以下信息中的至少一个:该目标设备的额定电流信号范围、该P个端口输出的P个输出信号、该检测装置的最佳检测范围。
可选的,在一些实施例中,该参考信息可以是该目标设备的额定电流信号范围。
例如,使用该电流检测系统进行电流检测的目标设备是可以是配电柜中的断路器。在此情况下,该检测装置可以确定该断路器的额定电流信号范围。
又如,使用该电流检测系统进行电流检测的目标设备可以是弱电设备或强电设备中的开关。在此情况下,该检测装置可以确定该开关的额定电流信号范围。
目标设备的额定电流信号范围可以保存在该目标设备的一个存储器中。该检测装置可以读取该存储器中保存的数据来获取该目标设备的额定电流信号范围。因此,该检测装置只有连接至目标设备后才可以获取该目标设备的额定电流信号范围。
可选的,在一些实施例中,该目标电流信号范围可以是该检测装置的电流检测范围。目标设备的额定电流信号范围与该P个放大倍数的对应关系可以预先设置好并保存在该检测装置中的存储器中。
不同的目标设备的额定电流信号范围可能是不同的。以开关为例,一些开关的额定电流信号范围可能是10到20A,一些开关的额定电流信号范围可能是100至200A,一些开关的额定电流信号范围可能是5至10A。该检测装置可以根据该目标设备的额定电流信号范围自动选择合适的放大装置作为该目标放大装置。
例如,还假设P为3,假设三个放大装置的放大倍数均为10,则经过放大装置1后,输入信号被放大了10倍;经过放大装置2后,输入信号被放大了100倍;经过放大装置3后,输入信号被放大了1000倍,这里的输入信号是指放大装置1的输入端获取到的信号。假设端口1为放大装置1用于与检测装置连接的端口,端口2为放大装置2用于与检测装置连接的端口,端口3为放大装置3用于与检测装置连接的端口。在此情况下,端口1输出的信号是被放大了10倍的输入信号,端口2输出的信号是被放大了100倍的输入信号,端口3输出的信号是被放大了1000倍的输入信号。假设与该检测装置连接的目标设备的额定电流信号范围为15A至20A。在此情况下,该检测装置可以选择端口2作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口2输出的信号。假设与该检测装置连接的目标设备的额定电流信号范围为150A至250A。在此情况下,该检测装置可以选择端口1作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口1输出的信号。假设与该检测装置连接的目标设备的可定电流信号范围为1.50A至2.50A。在此情况下,该检测装置可以选择端口3作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口3输出的信号。
不同的检测装置的最佳检测范围可能是不同的。因此,在一些实施例中,该检测装置还可以根据该检测装置自身的最佳检测范围来选择目标端口。最佳检测范围是指检测装置在这个检测范围内获取的检测结果与实际结果的误差最小。不同的检测装置的可检测范围也是不同的。因此,在另一些实施例中,检测装置也可以根据该检测装置的可检测范围来确定目标端口。
下面以最佳检测范围为例,对该检测装置如何确定该目标端口进行描述。
最佳检测范围与该P个放大倍数的对应关系可以预先设置好并保存在该检测装置中的存储器中。
例如,还假设P为3,假设三个放大装置的放大倍数均为10,则经过放大装置1后,输入信号被放大了10倍;经过放大装置2后,输入信号被放大了100倍;经过放大装置3后,输入信号被放大了1000倍,这里的输入信号是指放大装置1的输入端获取到的信号。假设端口1为放大装置1用于与检测装置连接的端口,端口2为放大装置2用于与检测装置连接的端口,端口3为放大装置3用于与检测装置连接的端口。在此情况下,端口1输出的信号是被放大了10倍的输入信号,端口2输出的信号是被放大了100倍的输入信号,端口3输出的信号是被放大了1000倍的输入信号。假设该检测装置的最佳检测范围为800mV至1200mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口2作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口2输出的信号。假设该检测装置的最佳检测范围为8V至12V。在此情况下,该检测装置可以选择端口3作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口3输出的信号。假设该检测装置的最佳检测范围为80mV至120mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口1作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口1输出的信号。
可选的,在另一些实施例中,该检测装置也可以根据该目标设备的额定电流信号范围、该P个端口输出的P个输出信号,和检测装置的最佳检测范围中的任意两个或全部来选择该目标端口。
以该P个端口输出的P个输出信号和该检测装置的最佳检测范围为例。该检测装置可以根据该P个端口输出的P个输出信号以及该检测装置的最佳检测范围来确定该目标端口。
例如,还假设P为3,假设三个放大装置的放大倍数均为10,则经过放大装置1后,输入信号被放大了10倍;经过放大装置2后,输入信号被放大了100倍;经过放大装置3后,输入信号被放大了1000倍,这里的输入信号是指放大装置1的输入端获取到的信号。假设端口1为放大装置1用于与检测装置连接的端口,端口2为放大装置2用于与检测装置连接的端口,端口3为放大装置3用于与检测装置连接的端口。在此情况下,端口1输出的信号是被放大了10倍的输入信号,端口2输出的信号是被放大了100倍的输入信号,端口3输出的信号是被放大了1000倍的输入信号。假设三个输出端口输出的信号分别为1mV、10mV和100mV,且该检测装置的最佳检测范围为10mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口2作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口2输出的信号。假设三个输出端口输出的信号分别为10mV、100mV和1000mV,且该检测装置的最佳检测范围为10mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口1作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口1输出的信号。假设三个输出端口输出的信号分别为0.1mV、1mV和10mV,且该检测装置的最佳检测范围为10mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口3作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口3输出的信号。
以目标设备的额定电流信号和该检测装置的最佳检测范围为例。该检测装置可以根据该目标设备的额定电流信号以及该检测装置的最佳检测范围来确定该目标端口。
例如,还假设P为3,假设三个放大装置的放大倍数均为10,则经过放大装置1后,输入信号被放大了10倍;经过放大装置2后,输入信号被放大了100倍;经过放大装置3后,输入信号被放大了1000倍,这里的输入信号是指放大装置1的输入端获取到的信号。假设端口1为放大装置1用于与检测装置连接的端口,端口2为放大装置2用于与检测装置连接的端口,端口3为放大装置3用于与检测装置连接的端口。在此情况下,端口1输出的信号是被放大了10倍的输入信号,端口2输出的信号是被放大了100倍的输入信号,端口3输出的信号是被放大了1000倍的输入信号。假设该目标设备的额定电流信号为100A,且该检测装置的最佳检测范围为100mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口2作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口2输出的信号。假设该目标设备的额定电流信号为1000A,且该检测装置的最佳检测范围为100mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口1作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口1输出的信号。假设该目标设备的额定电流信号为10A,且该检测装置的最佳检测范围为100mV。在此情况下,该检测装置可以选择端口3作为目标端口。换句话说,该检测装置可以获取端口3输出的信号。
类似的,该检测装置也可以根据该P个端口输出的P个输出信号来选择该目标端口。该检测装置也可以根据该目标设备的额定电流信号范围和该P个端口输出的P个输出信号来选择该目标端口。该检测装置也可以根据该目标设备的额定电流信号范围、该P个端口输出的P个输出信号和检测装置的最佳检测范围来选择该目标端口。本领域技术人员可以基于本申请公开的内容推导出具体的确定方法,为避免冗余,在此就不一一列举。
1003,该检测装置根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果。
可选的,在一些实施例中,该目标端口输出的信号就是对应于该目标设备的检测结果。
可选的,在另一些实施例中,在该检测装置根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果之前,该检测装置还可以获取检测相关信息。该检测相关信息包括电流检测系统中的印刷电路板的规格信息、该电流检测系统中的罗氏线圈的信息、该P个放大装置中的运算放大器的温漂信息、或者该印刷电路板的温度信息中的至少一个。该检测相关信息可能会影响到检测结果的精度。因此,该检测装置可以根据该检测相关信息,对获取到的该目标放大装置输出的信号进行调整,从而得到该检测信号。换句话说,所述检测装置可以根据该检测相关信息调整该目标端口输出的信号,得到对应于该目标设备的检测结果。可以设置一个存储装置,该存储装置中可以存储该P个放大装置中的运算放大器的温漂信息。该P个放大装置的P个放大信息也可以保存在该存储装置中。该存储装置可以位于该检测装置内部,也可以是位于该印刷电路板中。换句话说,该检测装置可以通过读取该存储装置中的数据,获取该P个放大信息,该印刷电路板的规格信息以及该P个放大装置中的运算放大器的温漂信息。该印刷电路板的温度信息可以通过设置在印刷电路板中的温度传感器获取。换句话说,该印刷电路板上可以设置有温度传感器,该温度传感器用于检测该印刷电路板的温度,并将检测到的该印刷电路板的温度发送至该检测装置。该温度传感器可以主动将检测到的该印刷电路板的温度发送至该检测装置,也可以在收到该检测装置发送的请求信息后将检测到的温度发送至该检测装置。
印刷电路板的规格信息可以是包括印刷电路板的基本尺寸,例如印刷电路板的长、宽、厚度。这里所称的基本尺寸是指该印刷电路板设计时设定的尺寸。该规格信息中还可以包括该印刷电路板的实际尺寸。这里所称的实际尺寸是指该印刷电路板加工完成后实际测量得到的尺寸。该规格信息还可以包括印刷电路板的尺寸公差。
罗氏线圈的信息可以包括罗氏线圈的自感、理论互感值等。
可选的,在一些实施例中,该检测装置还可以向上层管理系统发送尺寸信息,该尺寸信息用于指示该印刷电路板的尺寸。尺寸信息所指示的尺寸可以是基本尺寸,也可以是实际尺寸。安装有电流检测系统的装置(例如开关、断路器等)的大小不同。不同大小的装置所安装的电流检测系统的印刷电路板以及罗氏线圈的尺寸也就不同。
以配电柜为例,电流检测系统可以安装至该配电柜中的断路器。配电柜中可能包括有多个能够安装有断路器的插框。这些插框既可以安装第一尺寸的断路器,也可以安装第二尺寸的断路器。第一尺寸与第二尺寸不同。例如,一个插框可以安装一个第一尺寸的断路器,也可以安装两个第二尺寸的断路器。断路器的尺寸与电流检测系统的尺寸是对应的。第一尺寸的电流检测系统安装至第一尺寸的断路器中,第二尺寸的电流检测系统安装至二尺寸的电流检测系统。通过利用该检测装置上报的尺寸信息,上层管理系统可以确定实际安装在插框中的断路器的尺寸。
例如,假设配电柜中共包括2个插框,分别为第一插框和第二插框,第一插框中安装有两个设置有电流检测系统和检测装置的断路器,第二插框中安装一个设置有电流检测系统和检测装置的断路器。这两个插框的通信地址是不同的。上层管理系统可以根据来自于不同通信地址的尺寸信息,确定出每个插框中所安装的断路器尺寸以及个数,从而判断不同型号断路器安装位置,上层管理系统自动生成与实际匹配的界面显示图。
图15是根据本申请实施例提供的一种检测装置。如图15所示,检测装置1500包括获取单元1501和处理单元1502。
获取单元1501,用于获取P个放大信息,该P个放大信息分别为P个放大装置的放大倍数,P为大于或等于2的正整数,该检测装置安装于目标设备,该目标设备安装中安装有如权利要求1至8中任一项该的电流检测系统,该P个放大装置为该电流检测系统中的一组放大装置;
处理单元1502,用于根据该P个放大信息和参考信息,从P个端口中确定目标端口,其中该P个端口与该P个放大装置一一对应,该端口用于输出对应的放大装置的输出信号;
处理单元1502,还用于根据该目标端口输出的信号,确定对应于该目标设备的检测结果。
获取单元1501和处理单元1502可以由处理器实现。获取单元1501和处理单元1502的具体功能和有益效果可以参见图10所示的方法,在此就不必赘述。
一种可能的实施例中,本申请实施例还提供了一种检测装置,该检测装置可以包括处理器,可选的,还可以包括收发器和存储器。其中处理器可以用于实现上述处理模块的相应功能和操作。存储器可以用于存储执行指令或者应用程序代码,并由处理器来控制执行,实现本申请上述实施例提供的检测电流的方法;和/或,也可以用于暂存一些数据和指令信息等。存储器可以独立于处理器存在,此时,存储器可以通过通信线路与处理器相连接。又一种可能的设计中,存储器也可以和处理器集成在一起,本申请实施例对此不作限定。
在本申请实施例中,可以将具有处理功能的处理器视为处理单元。处理单元也可以称为处理器,处理单板,处理模块、处理装置等。上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。该处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
本申请各实施例所述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存取存储器(random access memory,RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的指令,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(randomaccess memory,RAM)、等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种电流检测系统,其特征在于,所述电流检测系统包括:印刷电路板和N个组放大装置,所述N组放大装置中的每组放大装置包括至少一个放大装置,N为大于或等于1的正整数,其中
所述印刷电路板安装有N个罗氏线圈;
所述N个罗氏线圈中的第n个罗氏线圈能够与N个载流导体中的第n个载流导体共心安装,且所述第n个载流导体与所述第n个罗氏线圈的平面垂直,n=1,……,N;
所述第n个罗氏线圈的输出端与所述N组放大装置中的第n组放大装置中的第一个放大装置的输入端连接。
2.如权利要求1所述的电流检测系统,其特征在于,所述第n个罗氏线圈用于检测所述第n个载流导体中的电流,并通过所述第n个罗氏线圈的输出端将检测信号输出至所述第n组放大装置中的第一个放大装置;
所述第n组放大装置,用于将所述第n组放大装置中的第一个放大装置获取到的检测信号放大。
3.如权利要求1或2所述的电流检测系统,其特征在于,所述第n组放大装置中包括第一放大装置,所述第一放大装置包括放大电路和有源电感电路,其中所述放大电路的输出端连接至所述有源电感电路的输入端。
4.如权利要求3所述的电流检测系统,其特征在于,所述放大电路,用于将获取到输入信号进行放大,并输出第一输出信号,所述第一输出信号包括第一直流信号和放大后的所述输入信号,所述第一直流信号是由所述放大电路产生的直流信号,所述输入信号包括交流信号,放大后的所述输入信号包括放大后的所述交流信号;
所述有源电感电路,用于获取所述第一输出信号,对所述第一输出信号进行抑直处理,并输出第二输出信号,其中所述第二输出信号包括第二直流信号和所述放大后的所述交流信号,其中所述第二直流信号是由所述有源电感电流产生的直流信号,所述第二直流信号小于所述第一直流信号。
5.如权利要求3或4所述的电流检测系统,其特征在于,所述放大电路为同相放大电路。
6.如权利要求3至5中任一项所述的电流检测系统,其特征在于,所述有源电感电路为双运放低耗有源电感电路。
7.如权利要求3至6中任一项所述的电流检测系统,其特征在于,所述第n组放大装置中的至少一个放大装置均为所述第一放大装置。
8.一种检测电流的方法,其特征在于,所述方法包括:
检测装置获取P个放大信息,所述P个放大信息分别为P个放大装置的放大倍数,P为大于或等于2的正整数,所述检测装置安装于目标设备,所述目标设备安装中安装有如权利要求1至8中任一项所述的电流检测系统,所述P个放大装置为所述电流检测系统中的一组放大装置;
所述检测装置根据所述P个放大信息和参考信息,从P个端口中确定目标端口,其中所述P个端口与所述P个放大装置一一对应,所述端口用于输出对应的放大装置的输出信号;
所述检测装置根据所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述检测装置根据所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果之前,所述方法还包括:
所述检测装置获取检测相关信息,所述检测相关信息包括所述电流检测系统中的印刷电路板的规格信息、所述电流检测系统中的罗氏线圈的信息、所述P个放大装置中的运算放大器的温漂信息,和所述印刷电路板的温度信息中的至少一个;
所述检测装置根据所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果,包括:
所述检测装置根据所述检测相关信息调整所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果。
10.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述参考信息包括以下信息中的至少一个:所述目标设备的额定电流信号范围、所述P个端口输出的P个输出信号、所述检测装置的最佳检测范围。
11.如权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述检测装置向上层管理系统发送尺寸信息,所述规格信息用于指示所述电流检测系中的印刷电路板的尺寸。
12.一种检测装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取P个放大信息,所述P个放大信息分别为P个放大装置的放大倍数,P为大于或等于2的正整数,所述检测装置安装于目标设备,所述目标设备安装中安装有如权利要求1至8中任一项所述的电流检测系统,所述P个放大装置为所述电流检测系统中的一组放大装置;
处理单元,用于根据所述P个放大信息和参考信息,从P个端口中确定目标端口,其中所述P个端口与所述P个放大装置一一对应,所述端口用于输出对应的放大装置的输出信号;
所述处理单元,还用于根据所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果。
13.如权利要求12所述的检测装置,其特征在于,所述获取单元,还用于获取检测相关信息,所述检测相关信息包括所述电流检测系统中的印刷电路板的规格信息、所述电流检测系统中的罗氏线圈的信息、所述P个放大装置中的运算放大器的温漂信息,和所述印刷电路板的温度信息中的至少一个;
所述处理单元,还用于根据所述检测相关信息调整所述目标端口输出的信号,确定对应于所述目标设备的检测结果。
14.如权利要求12或13所述的检测装置,其特征在于,所述参考信息包括以下信息中的至少一个:所述目标设备的额定电流信号范围、所述P个端口输出的P个输出信号、所述检测装置的最佳检测范围。
15.如权利要求12至14中任一项所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括发送单元,用于向上层管理系统发送尺寸信息,所述规格信息用于指示所述电流检测系中的印刷电路板的尺寸。
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