CN110446933A - 多钳位电流测量装置和电流测量系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的多钳位测量装置包括：多钳位器，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯和第二磁芯被配置为分别输出导体周围的第一磁场和第二磁场；电流测量控制器，被配置为基于第一磁场和第二磁场去除导体周围的噪声磁场，以检测流过导体的电流。

Description

多钳位电流测量装置和电流测量系统

技术领域

本发明构思涉及电流测量装置，更具体地，涉及多钳位测量装置和电流测量系统。

背景技术

电测量装置是测量电子元件或电子设备的各种特性(例如，电压、电流和电阻)的测量装置。通常，通过将测量装置直接附接到电子元件或电子设备来检测电子元件或电子设备的各种特性。

例如，通过切断向电子元件或电子设备提供电流的电线(或导体)并将测量装置与如此切断的电线连接来测量提供给电子元件或电子设备的电流。为了解决诸如切断电线的问题，正在使用测量由流过电线的电流产生的电场(或磁场)的钳型测量装置。

然而，因为钳型测量装置不直接测量电线的电流而是基于电线周围的磁场估计电流，所以钳型测量装置因外部因素对磁场产生显著影响，并且因此，电流的测量准确度降低。

发明内容

【技术问题】

本发明构思是为了解决上述问题，并且本发明构思的目的是提供一种多钳位测量装置和电流测量系统，其具有更高的可靠性和更低的成本。

【技术解决方案】

根据本发明构思的实施例的多钳位测量装置包括：多钳位器，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯和第二磁芯被配置为分别检测导体周围的第一磁场和第二磁场；以及电流测量控制器，被配置为基于第一磁场和第二磁场去除导体周围的噪声磁场并且检测流过导体的电流。

作为实施例，第一磁场和第二磁场中的每个包括以下分量：由流过导体的电流产生的电流磁场和噪声磁场。

作为实施例，第一磁芯包括测量第一磁场的第一磁传感器，第二芯包括测量第二磁场的第二磁传感器。

作为实施例，相对于导体，第一磁传感器和第二磁传感器相互具有180度的几何位置差。

作为实施例，第一磁场的大小是电流磁场的磁场与噪声磁场的大小之和，并且第二磁场的大小是电流磁场的大小和噪声磁场的大小之差。

作为实施例，第一磁传感器和第二磁传感器相对于导体设置在不同的位置，并且电流测量控制器被配置为通过以下操作来检测电流：对第一磁场和第二磁场执行矢量运算，以使得噪声磁场被去除。

作为实施例，噪声磁场包括以下各项中的至少一项：以自然状态存在的磁场、由另一导体产生的磁场和由另一装置产生的磁场。

作为实施例，第一磁芯和第二芯彼此相邻地设置，并且沿着导体彼此间隔开给定距离。

作为实施例，第一磁芯和第二芯嵌入一个壳体中。

根据本发明构思的多钳位测量装置包括：多钳位器，包括多个磁芯，所述多个磁芯被配置为分别检测导体周围的磁场；以及电流测量控制器，被配置为基于多个磁场去除导体周围的噪声磁场并且检测流过导体的电流。

作为实施例，多个磁场中的每个包括以下分量：由流过导体的电流产生的电流磁场和噪声磁场。

根据本发明构思的实施例的电流测量系统包括：第一电流测量装置，被配置为测量导体周围的第一磁场；第二电流测量装置，与第一电流测量装置间隔开给定距离，并且被配置为测量导体周围的第二磁场，以及电流测量控制器，被配置为基于第一磁场和第二磁场去除导体周围的噪声磁场并且检测流过导体的电流。

【发明的有益效果】

根据本发明构思，可以在没有单独的屏蔽装置的情况下准确地测量流过导体的微电流。根据本发明构思的多钳位测量装置可以用于各种电子设备(例如电动马达和发电机)的各种测试，从而提高测试结果的可靠性。因此，提供了一种具有更高的可靠性和更低的成本的多钳位测量装置。

附图说明

图1是示出根据本发明构思的实施例的多钳位测量装置的图。

图2和图3是详细示出图1的多钳位器的图。

图4是用于描述根据本发明构思的另一实施例的多钳位器的图。

图5是示出根据本发明构思的实施例的多钳位器的配置的图。

图6和图7是示出根据本发明构思的实施例的多钳位器的配置的图。

图8是示出根据本发明构思的多钳位测量装置的框图。

图9是示出根据本发明构思的实施例的电流测量系统的框图。

具体实施方式

示出用于执行本发明构思的最佳实施例的图是图1。

下面，可以详细地并且清楚地描述本发明构思的实施例，使得本领域普通技术人员容易实现本发明构思。

图1是示出根据本发明构思的实施例的多钳位测量装置的图。参考图1，多钳位测量装置100包括多钳位器110和电流测量控制器120。

多钳位器110可以与导体ML的外表面耦合，并且可以被配置为检测由流过导体ML的电流产生的磁场Bi。例如，如图1所示，当电流“I”流过导体ML时，磁场Bi可以由导体ML周围的电流“I”产生。多钳位器110可以具有围绕导体ML的结构(例如，钳型结构)。

包括在多钳位器110中的磁芯可以检测在导体ML周围产生或存在于导体ML周围的磁场的大小。在一个实施例中，磁芯可以由具有高磁导率的材料形成，以便容易地检测磁场。在一个实施例中，可以通过诸如霍尔传感器的单独的磁场传感器来检测磁场。备选地，可以通过缠绕在磁芯上的绕组线使用磁感应现象来检测磁场。下面，为了便于描述，由流过导体ML的电流“I”产生的磁场称为“电流磁场”。

基于从多钳位器110检测到的电流磁场Bi的大小，电流测量控制器120可以检测流过导体ML的电流“I”的大小。例如，在理想情况下，磁场Bi的大小与电流“I”的大小成比例，并且与距导体ML的距离成反比。也就是说，当检测到导体ML周围的磁场的大小时，电流测量控制器120可以基于距导体ML的距离来检测电流“I”的大小。

在一个实施例中，可以在导体ML周围产生非预期的磁场Bn。作为不是由流过导体ML的电流“I”产生的磁场，非预期磁场Bn可以包括以自然状态存在的磁场、由任何其他导体产生的磁场、或者由任何其他周边因素产生的磁场。下文中，非预期的磁场Bn被称为“噪声磁场”。噪声磁场Bn可以与由电流“I”产生的磁场组合，并且多钳位器110可以检测组合磁场。在这种情况下，由于噪声磁场Bn，可能无法准确地检测到流过导体ML的电流“I”的大小。

在一个实施例中，当大电流“I”(例如，数十或数百mA，几个到几十A等)流过导体ML时，因为电流磁场Bi的大小显著大于噪声磁场Bn，可以忽略由于噪声磁场Bn引起的测量电流大小的误差。然而，当流过导体ML的电流的大小较小(即，微电流流过导体ML)时，电流磁场Bi的大小可能小于噪声磁场Bn的大小，或者与由电流“I”产生的磁场Bi的大小相比，噪声磁场Bn的大小可以大到不可忽视的程度。在这种情况下，可能无法准确地测量流过导体ML的电流“I”的大小。

传统的电流测量装置包括单独的屏蔽装置，用于阻挡噪声磁场Bn以便测量微电流。屏蔽装置的问题在于难以附接到导体ML并且测量装置的成本增加。

根据本发明构思的多钳位测量装置100可以准确地测量流过导体ML的微电流“I”，而无需单独的屏蔽装置。例如，多钳位器110包括第一磁芯111和第二磁芯112。第一磁芯111和第二磁芯112可以被配置为检测导体ML周围的磁场。在这种情况下，通过第一磁芯111和第二磁芯112检测的第一磁场B1和第二磁场B2中的每个可以包括电流磁场Bi和噪声磁场Bn。在一个实施例中，包括在第一磁场B1中的电流磁场Bi分量和包括在第二磁场B2中的电流磁场Bi分量可以具有不同的方向性。电流测量控制器120可以通过基于第一磁场B1和第二磁场B2去除噪声磁场Bn来仅检测电流磁场Bi分量。将参考以下附图更全面地描述多钳位器110的配置和磁场检测方案。

如上所述，根据本发明构思的多钳位测量装置100可以通过至少两个磁芯(例如，111和112)检测导体ML周围的磁场并且基于检测到的磁场去除噪声磁场Bn分量来准确地检测电流磁场Bi分量。因此，根据本发明构思的多钳位测量装置100可以准确地测量流过导体ML的微电流“I”，而无需单独的屏蔽装置。

图2和图3是详细示出图1的多钳位器的图。为了简化说明，示意性地示出了包括在多钳位器110中的第一磁芯111和第二磁芯112。然而，根据本发明构思的多钳位器110或第一磁芯111和第二磁芯112的配置不限于图2和图3中所示的配置或形状。另外，为了简化说明，省略了对描述根据本发明构思的多钳位器110的配置不必要的部件。

在一个实施例中，电流磁场Bi和噪声磁场Bn可以由具有方向性的矢量值表示。然而，下面，为了便于描述，关于电流磁场Bi和噪声磁场Bn，没有详细描述方向性，并且简单地参考磁场的大小描述了本发明构思的配置。然而，这是为了便于描述，电流磁场Bi、噪声磁场Bn或类似的其他分量实际上可以具有方向性并且可以通过矢量运算获得。

下面，为了便于描述，将对多钳位器110给出描述，第一磁芯111和第二磁芯112、第一磁传感器111a和第二磁传感器112a测量磁场并输出测量的磁场。在这种情况下，输出测量的磁场意味着输出对应于测量的磁场的值。而且，如下所述，电流测量控制器120基于测量的磁场检测电流意味着电流测量控制器120基于实际测量的磁场计算或绘制流过导体ML的电流“I”的大小。下面描述的术语和表达用于容易地描述本发明构思的实施例，并且可以很好地理解，实际的实现方式可以不同方式改变或修改。

参考图1和图2，多钳位器110可以包括第一磁芯111和第二磁芯112。第一磁芯111和第二磁芯112中的每个可以被配置为检测导体ML周围的磁场。

第一磁芯111和第二磁芯112可以沿第三方向布置。例如，图3的第一部分示出了在由第一方向和第三方向限定的平面上投影的第一磁芯111和第二磁芯112。如图3的第一部分所示，第一磁芯111和第二磁芯112可以在第三方向上彼此间隔开给定距离“d”。在一个实施例中，给定距离“d”可以是几毫米或几十毫米(mm)。也就是说，因为第一磁芯111和第二磁芯112在第一磁芯111和第二磁芯112彼此隔开给定距离“d”的状态下彼此相邻地布置，所以对第一磁芯111产生影响的噪声磁场Bn(例如，噪声磁场Bn的大小和方向)可以基本上等于对第二磁芯112产生影响的噪声磁场Bn。

第一磁芯111可包括第一磁传感器111a。第一磁传感器111a可以通过第一磁芯111检测作为电流磁场Bi和噪声磁场Bn的组合磁场的第一磁场B1。第二磁芯112可以包括第二磁传感器112a。第二磁传感器112a可以通过第二磁芯112检测作为电流磁场Bi和噪声磁场Bn的组合磁场的第二磁场B2。

在一个实施例中，取决于第一磁传感器111a和第二磁传感器112a的位置，第一磁场B1和第二磁场B2可以具有不同的值。例如，假设电流“I”在与第三方向相反的方向上流过导体ML。在这种情况下，在由第一方向和第二方向限定的平面上，可以沿顺时针方向在导体ML周围产生电流磁场Bi。而且，为了便于描述，假设噪声磁场Bn具有与第二方向对应的方向性。

如图3的第二部分所示，第一磁传感器111a可以位于第一磁芯111的左侧(具体地，在由第一方向和第二方向限定的平面的左侧)。在第一磁传感器111a的位置处，电流磁场Bi和噪声磁场Bn可以具有与第二方向对应的方向性。

第一磁传感器111a可以具有与第二方向对应的方向性。也就是说，第一磁传感器111a可以被配置为检测在第二方向上产生的磁场的大小。在这种情况下，由第一磁传感器111a检测的第一磁场B1可以由电流磁场Bi和噪声磁场Bn的和(即Bi+Bn)表示。

如图3的第三部分所示，第二磁传感器112a可以位于第二磁芯112的右侧(具体地，在由第一方向和第二方向限定的平面的右侧)。在第二磁传感器112a的位置处，电流磁场Bi可以具有与背离第二方向的方向对应的方向性，并且噪声磁场Bn可以具有与第二方向对应的方向性。

第二磁传感器112a可以具有与背离第二方向的方向对应的方向性。也就是说，第二磁传感器112a可以被配置为检测在背离第二方向的方向上产生的磁场的大小。在这种情况下，由第二磁传感器112a检测的第二磁场B2可以由电流磁场Bi和噪声磁场Bn的差(即，Bi-Bn)表示。

如上所述，相对于导体ML，第一磁芯111的第一磁传感器111a和第二磁芯112的第二磁传感器112a可以在几何结构上相互具有180度的位置差。换句话说，第一磁芯111的第一磁传感器111a可以定位成相对于导体ML面对第二磁芯112的第二磁传感器112a的相反的表面(或者传感器111a和112a定位成面对彼此)。

在一个实施例中，第一磁传感器111a和第二磁传感器112a可以分别位于第一磁芯111和第二磁芯112的气隙或狭缝中。即，第一磁芯111和第二磁芯112的气隙或狭缝可以形成为在几何结构上具有180度的位置差。在一个实施例中，第一磁芯111和第二磁芯112或气隙或狭缝的位置可以是相对位置，而不是绝对位置。

根据下面的式1，电流测量控制器120可以基于如此测量的第一磁场B1和第二磁场B2仅提取电流磁场Bi分量。

[式1]

在式1中，“Bi”表示电流磁场，“B1”表示由第一磁芯111的第一磁传感器111a检测的磁场，“B2”表示由第二磁芯112的第二磁传感器112a检测的磁场。如上所述，第一磁场B1可以由电流磁场Bi和噪声磁场Bn的和(Bi+Bn)表示，第二磁场B2可以由电流磁场Bi与噪声磁场Bn的差(Bi-Bn)表示。因此，可以基于第一磁场B1和第二磁场B2通过式1去除噪声磁场Bn分量，并且可以仅提取电流磁场Bi分量。电流测量控制器120可以基于电流磁场Bi分量来检测流过导体ML的电流“I”(即，微电流)。

如上所述，根据本发明构思的多钳位测量装置100可以通过彼此相邻定位的第一磁芯111和第二磁芯112检测第一磁场B1和第二磁场B2，并且可以基于如此检测的第一磁场B1和第二磁场B2去除噪声磁场Bn。因此，可以准确地测量流过导体ML的微电流“I”。

图4是用于描述根据本发明构思的另一实施例的多钳位器的图。为简要说明，省略了对描述多钳位器的配置不必要的部件。

参考图2和图4，多钳位器110可包括第一磁芯111和第二磁芯112'。第一磁芯111和第二磁芯112'包括第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'。参照图2和图3描述第一磁芯111和第二磁芯112'以及第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'，因此，将省略另外的描述以避免冗余。

与图3的第二磁芯112不同，在图4的第二磁芯112'中，第二磁传感器112a'可以与第一磁传感器111a在几何结构上不具有180度的位置差。例如，参考图3描述的第一磁传感器111a和第二磁传感器112a在几何结构上具有180度的位置差。在这种情况下，可以通过参考式1描述的方法(即，简单的标量运算)去除噪声磁场Bn。

然而，如图4的第二部分所示，第二磁传感器112a'可以与图3中所示的第二磁传感器112a在几何结构上具有α的角度差。在这种情况下，在图4的第二磁传感器112a'所在的区域中的电流磁场Bi的方向可以与图3的第二磁传感器112a所在的区域中的电流磁场Bi的方向不同。

在这种情况下，可能难以基于参考图3描述的方法(即，标量运算)去除噪声磁场Bn；可以通过矢量运算去除上述情况的噪声磁场Bn。例如，图4中所示的第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'中的每个可以被配置为检测磁场的方向以及磁场的大小。也就是说，第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'可以配置为测量磁场的矢量值。

具体地，第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'中的每个可包括检测与第一方向相关联的磁场的第一子传感器，检测与第二方向相关联的磁场的第二子传感器，以及检测与第三方向相关联的磁场的第三子传感器。也就是说，第一至第三子传感器可以具有不同的方向性，并且第一磁传感器111a和第二磁传感器112a'中的每个可以检测与第一至第三方向中的每个相关联的磁场。

在这种情况下，由第一磁传感器111a检测的第一磁场B1可以是电流磁场Bi和噪声磁场Bn的组合磁场，并且可以由矢量值[x1，y1，z1]表示。由第二磁传感器112a'检测的第二磁场B2可以是电流磁场Bi和噪声磁场Bn的组合磁场，并且可以由矢量值[x2，y2，z2]表示。在这种情况下，电流测量控制器120可以通过使用下面的式2来提取电流磁场Bi。

[式2]

参考式2，表示电流磁场的矢量值，表示第一磁场的矢量值，表示第二磁场的矢量值。如上所述，因为噪声磁场Bn是由外部因素产生的磁场，所以无论多钳位器110中的位置如何，噪声磁场Bn都可以具有基本相同的方向和基本相同的大小。也就是说，可以通过式2的矢量运算来去除噪声磁场Bn。电流测量控制器120电流测量控制器120可以基于去除了噪声磁场Bn的电流磁场Bi来检测流过导体ML的电流“I”(即，微电流)。

如上所述，根据本发明构思的多钳位测量装置100可以通过第一磁芯111和第二磁芯112'检测第一磁场B1和第二磁场B2，并且可以基于由此检测到第一磁场B1和第二磁场B2去除噪声磁场Bn。在这种情况下，即使第一磁芯111的第一磁传感器111a和第二磁芯112'd第二磁传感器112a'在几何结构上没有180度的位置差，也可以基于矢量运算去除噪声磁场Bn。电流测量控制器120可以基于去除了噪声磁场Bn的电流磁场Bi来检测流过导体ML的电流“I”(特别是微电流)。

图5是示出根据本发明构思的实施例的多钳位器的配置的图。为了简化说明，示出了在由图2的第一方向和第二方向限定的平面上投影的多钳位器110的平面图。

参考图5，多钳位器110可包括第一部分110_1和第二部分110_2以及铰链HG。第一部分110_1和第二部分110_2中的每个可以包括第一磁芯111和第二磁芯112的部分。例如，第一部分110_1可以包括第一磁芯111的一部分和第二磁芯112的一部分，并且第二部分110_2可以包括第一磁芯111的其余部分和第二磁芯112的其余部分。

铰链HG可以允许多钳位器110的第一部分110_1和第二部分110_2彼此独立地移动。例如，多钳位器110的第一部分110_1和第二部分110_2可以相对于铰链HG移动。也就是说，如图5所示，多钳位器110可以在第一部分110_1和第二部分110_2的一端彼此分离的状态下安装在导体ML上(或围绕导体ML)，然后，当第一部分110_1和第二部分110_2互连时(具体地，如图2所示，使得多钳位器110围绕在导体ML上)，可以执行上述电流测量操作。也就是说，多钳位器110可以被实现为类似于一般的钳位表，并且可以在不切断导体ML的情况下与导体ML耦合。

在一个实施例中，多钳位器110可以以圆形的形式实现，如图5所示。然而，本发明构思不限于此。例如，多钳位器110可以实现为允许在其中定位导线的各种形状(例如，矩形、椭圆形或多边形的形状)。

在一个实施例中，在图5中没有清楚地示出第一磁传感器111a和第二磁传感器112a所在的气隙或狭缝，但是可以在第一部分110_1和第二部分110_2的不同位置处设置第一磁传感器111a和第二磁传感器112a或气隙或狭缝。

在一个实施例中，多钳位器110在图5中示出为一个模块，但是本发明构思不限于此。例如，如上所述，第一磁芯111和第二磁芯112可以用一个模块实现。也就是说，第一磁芯111和第二磁芯112可以嵌入相同的壳体中以实现一个模块。备选地，第一磁芯111和第二磁芯112可以用不同的模块实现。也就是说，第一磁芯111和第二磁芯112可以分别嵌入在不同的壳体中以实现不同的模块。在后一种情况下，第一磁芯111和第二磁芯112可以包括分别设置在不同位置处的铰链。

多钳位器110以及第一磁芯111和第二磁芯112的上述配置用于容易地描述本发明构思的实施例，并且本发明构思不限于此。

图6和图7是示出根据本发明构思的实施例的多钳位器的配置的图。参考图6，多钳位器210可以包括第一至第四磁芯211至214。第一至第四磁芯211至214可以检测第一至第四磁场B1至B4，如参考图1至图4所述。

例如，如在参考图2给出的描述中，假设导体ML可以在第三方向上延伸，电流“I”可以在背离第三方向的方向上流动，并且噪声磁场Bn具有第二方向的方向性。

在这种情况下，第一至第四芯211至214中的每个可以如图7所示配置。例如，第一磁芯211可以包括第一磁传感器211a，并且第一磁传感器211a可以定位在第一磁芯211的左侧(具体地，在由第一方向和第二方向限定的平面的左侧)。第二磁芯212可以包括第二磁传感器212a，第二磁传感器212a可以位于第二磁芯212的顶部(具体地，位于由第一方向和第二方向限定的平面的顶部)。第三磁芯213可以包括第三磁传感器213a，第三磁传感器213a可以位于第三磁芯213的右侧(具体地，位于由第一方向和第二方向限定的平面的右侧)。第四芯214可以包括第四磁传感器214a，第四磁传感器214a可以位于第四芯214的底部(具体地，在由第一方向和第二方向限定的平面的底部)。

换句话说，第一至第四磁传感器211a至214a可以设置成在几何结构上相互具有90度的差异。在一个实施例中，第一至第四磁传感器211a至214a可以在几何结构上相互具有90度的差异，但是本发明构思不限于此。第一至第四磁传感器211a至214a可以在几何结构上设置在不同的位置，并且几何结构位置差不限于90度。

如在参考图2至图4给出的描述中，第一至第四磁传感器211a至214a中的每个可以被配置为检测电流磁场Bi和噪声磁场Bn。也就是说，从第一至第四磁传感器211a至214a检测的第一至第四磁场B1至B4中的每个可以包括根据第一至第四磁传感器211a至214a中的每个的位置的电流磁场Bi和噪声磁场Bn。

在一个实施例中，从第一和第二磁传感器211a至214a检测的第一至第四磁场B1至B4中的每个可以具有具有方向性的矢量值。如在参考图4给出的描述中那样，电流测量控制器120(参考图1)可以通过对作为矢量值的第一至第四磁场B1至B4执行矢量运算从而去除噪声磁场Bn分量，来仅提取电流磁场Bi分量。

在一个实施例中，本领域技术人员可以很好地理解，用于去除噪声磁场Bn的矢量运算可以以各种方式执行。因此，为了防止本发明构思的技术构思模糊，省略与矢量运算相关的描述。

如上所述，根据本发明构思的多钳位测量装置可以通过多个磁芯检测多个磁场，并且可以通过对检测到的磁场进行矢量运算来去除由于外部因素导致的噪声磁场Bn分量。因此，即使微电流流过导体ML，由于去除了噪声磁场Bn，因此可以准确地测量微电流。而且，因为根据本发明构思的多钳位测量装置在没有单独的屏蔽装置的情况下测量微电流，所以降低了电流测量的成本。

图8是示出根据本发明构思的多钳位测量装置的框图。参考图8，多钳位测量装置300包括多钳位器310和电流测量控制器320。

多钳位器310可以包括第一至第n磁芯311至31n。第一至第n磁芯311至31n可以类似于结构中参考图1至7描述的磁芯。此外，第一至第n磁芯311至31n可以包括分别用于检测磁场的磁传感器；磁传感器可以在几何结构上设置在不同的位置。磁传感器的几何结构位置类似于参照图1至图7描述的那些，因此，将省略另外的描述以避免冗余。

第一至第n磁芯311至31n可以分别检测第一至第n磁场B1至Bn。电流测量控制器320可以被配置为通过对第一至第n磁场B1至Bn执行运算(例如，标量运算或矢量运算)去除噪声磁场Bn来检测电流磁场Bi。

例如，电流测量控制器320可以基于来自彼此相邻的第一磁芯311的第一磁场B1和第二磁芯312的第二磁场B2计算磁场B01，电流测量控制器320可以基于来自彼此相邻的第三磁芯313的第三磁场B3和第四磁芯314的第四磁场B4计算磁场B02，并且电流测量控制器320可以基于来自彼此相邻的第(n-1)磁芯31n-1的第(n-1)个磁场Bn-1和第n磁芯31n的第n个磁场Bn计算磁场B0k。在一个实施例中，计算的磁场B01至B0k可以仅包括电流磁场Bi分量。电流测量控制器320可以基于计算的磁场B01至B0k的平均值计算最终电流磁场Bi，并且可以基于如此计算的最终电流磁场Bi绘制电流“I”。

在一个实施例中，上述计算方法可以仅是本发明构思的实施例，并且可以以各种方式改变或修改。例如，电流测量控制器320可以被配置为基于至少三个相邻磁芯去除噪声磁场Bn。

如上所述，根据本发明构思的多钳位测量装置可以包括多个磁芯，并且可以基于来自多个磁芯的磁场去除噪声磁场Bn。因此，可以在没有单独的屏蔽装置的情况下测量微电流。

图9是示出根据本发明构思的实施例的电流测量系统的框图。参考图9，电流测量系统1000可以包括第一电流测量装置1100和第二电流测量装置1200以及电流测量控制装置1300。

在一个实施例中，第一电流测量装置1100和第二电流测量装置1200中的每个可以是参考图1至8描述的多钳位测量装置。备选地，第一电流测量装置1100和第二电流测量装置1200可以是传统的钳型电流表(例如，包括单磁芯的电流表)。在一个实施例中，第一电流测量装置1100和第二电流测量装置1200可以彼此相邻地设置，并且可以安装在导体ML上。第一电流测量装置1100和第二电流测量装置1200可以被配置为分别输出第一磁场B1和第二磁场B2。

如参照图1至图8所述，电流测量控制装置1300可以通过对第一磁场B1和第二磁场B2的运算去除噪声磁场Bn来检测电流磁场Bi，并且可以基于检测到的电流磁场Bi检测流过导体ML的电流“I”。

也就是说，可以通过将传统的钳型电流测量装置设置为彼此相邻并且对从传统的钳型电流测量装置分别检测到的磁场执行运算来去除噪声磁场Bn分量。换句话说，通过将本发明构思的技术思想应用于传统的钳型电流测量装置，可以在没有单独的屏蔽装置的情况下准确地测量流过导体的微电流。

根据本发明构思的上述实施例，多钳位测量装置可以通过去除噪声磁场Bn分量来准确地测量流过导体的微电流，而无需单独的屏蔽装置。因此，提供了一种具有改进的可靠性和降低的成本的多钳位测量装置。

以上描述涉及用于实现本发明构思的范围的实施例。简单地改变设计或容易改变设计的实施例可以包括在本发明构思的范围以及上述实施例中。另外，通过使用上述实施例容易改变和实现的技术也可以包括在本发明构思的范围内。因此，应该理解，上述实施例不是限制性的，而是说明性的。

【工业实用性】

本发明构思涉及电流测量装置，更具体地，提供了一种多钳位测量装置和电流测量装置。

Claims (12)

1.一种多钳位测量装置，包括：

多钳位器，包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯被配置为分别检测导体周围的第一磁场和第二磁场；以及

电流测量控制器，被配置为基于所述第一磁场和所述第二磁场去除所述导体周围的噪声磁场并且检测流过所述导体的电流。

2.根据权利要求1所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁场和所述第二磁场中的每个包括以下分量：由流过所述导体的电流产生的电流磁场和所述噪声磁场。

3.根据权利要求2所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁芯包括测量所述第一磁场的第一磁传感器，以及

其中，所述第二磁芯包括测量所述第二磁场的第二磁传感器。

4.根据权利要求3所述的多钳位测量装置，其中，相对于所述导体，所述第一磁传感器和所述第二磁传感器相互具有180度的几何位置差。

5.根据权利要求4所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁场的大小是所述电流磁场的磁场与所述噪声磁场的大小之和，以及

其中，所述第二磁场的大小是所述电流磁场的大小与所述噪声磁场的大小之差。

6.根据权利要求3所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁传感器和所述第二磁传感器相对于所述导体设置在不同的位置，并且

其中，所述电流测量控制器被配置为通过以下操作来检测电流：对所述第一磁场和所述第二磁场执行矢量运算，以使得所述噪声磁场被去除。

7.根据权利要求1所述的多钳位测量装置，其中，所述噪声磁场包括以下各项中的至少一项：以自然状态存在的磁场、由另一导体产生的磁场和由另一设备产生的磁场。

8.根据权利要求1所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁芯和所述第二磁芯彼此相邻地设置，并且沿着所述导体彼此间隔开给定距离。

9.根据权利要求1所述的多钳位测量装置，其中，所述第一磁芯和所述第二磁芯嵌入一个壳体中。

10.一种多钳位测量装置，包括：

多钳位器，包括多个磁芯，所述多个磁芯被配置为分别检测导体周围的磁场；以及

电流测量控制器，被配置为基于多个磁场去除所述导体周围的噪声磁场并且检测流过所述导体的电流。

11.根据权利要求10所述的多钳位测量装置，其中，所述多个磁场中的每个包括以下分量：由流过所述导体的电流产生的电流磁场和所述噪声磁场。

12.一种电流测量系统，包括：

第一电流测量装置，被配置为测量导体周围的第一磁场；

第二电流测量装置，与所述第一电流测量装置间隔开给定距离，并且被配置为测量所述导体周围的第二磁场；以及

电流测量控制器，被配置为基于所述第一磁场和所述第二磁场去除所述导体周围的噪声磁场并且检测流过所述导体的电流。