CN113702683A - 电流测量装置、方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电流测量装置、方法、计算机设备和存储介质。所述电流测量装置包括:磁环,其侧壁内设有气隙结构,所述磁环套于待测导线外围;第一磁传感器,其设于所述气隙结构内,用于测量磁感应强度;第二磁传感器,其设于所述磁环外,用于测量磁感应强度,其中,所述第二磁传感器的测量量程大于所述第一磁传感器的测量量程;计算模块,与各磁传感器连接,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度,根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。所述电流测量装置通过获取第一磁传感器和第二磁传感器测得的数据,根据获取数据以预设算法计算待测导线的电流,得到当前场景下的电流,实现对智能电网电流的全面、实时监测。
Description
技术领域
本申请涉及电流测量技术领域,特别是涉及一种电流测量装置、方法、计算机设备和存储介质。
背景技术
目前,电力系统存在正常负荷电流和故障电流两种场景,两种场景的测量精度要求不同,测量正常负荷电流时,电流较小,但是对精度要求较高;测量故障电流时,电流较大,对精度的要求相对较低。
而现有的电流测量装置测量量程越大,其测量精度越低。因此,测量精度高的电流测量装置的测量量程小,测量量程大的电流测量装置的测量精度低。则现有的电流传感器只能监测正常负荷电流或只能监测故障电流,无法满足智能电网全面、实时监测的需求。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够全面、实时监测智能电网电流的电流测量装置、方法和存储介质。
一种电流测量装置,包括:
磁环,其侧壁内设有气隙结构,所述磁环套于待测导线外围;
第一磁传感器,其设于所述气隙结构内,用于测量磁感应强度;
第二磁传感器,其设于所述磁环外,用于测量磁感应强度,其中,所述第二磁传感器的测量量程大于所述第一磁传感器的测量量程;
计算模块,与各磁传感器连接,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度,根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
在其中一个实施例中,所述气隙结构包括第一气隙结构及第二气隙结构,所述第一气隙结构及所述第二气隙结构位于所述磁环相对的侧壁内,且以所述磁环的中心呈中心对称;所述第一磁传感器位于所述第一气隙结构内;所述电流测量装置还包括第三磁传感器,所述第三磁传感器位于所述第二气隙结构内,所述第一磁传感器和所述第三磁传感器的磁敏感方向相反。
在其中一个实施例中,所述计算模块包括:
获取单元,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;
第一计算单元,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,根据所述气隙结构内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
在其中一个实施例中,所述计算模块包括:
获取单元,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;
记录单元,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,并在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;n为大于1的正整数;
第二计算单元,用于在所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值时,根据记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
在其中一个实施例中,所述第二计算单元用于根据预定时间范围内的记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
一种电流测量方法,基于如上所述的电流测量装置而执行,所述方法包括:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
在其中一个实施例中,所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则根据所述气隙结构内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
在其中一个实施例中,所述获取各磁传感器测得的磁感应强度之后,还包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;
在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,n为大于1的正整数;
所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流包括:
若所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值,则获取记录数据,根据所述记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
上述电流测量装置、方法和存储介质,通过在磁环上设置气隙结构,使得磁场聚集到气隙结构处,以降低干扰磁场的影响,提高设于气隙结构处的第一磁传感器的测量精度;同时第一磁传感器的测量量程小于第二磁传感器,第一磁传感器的测量精度可较高,因此,第一磁传感器测得的磁感应强度具有较高的准确性;第二磁传感器的测量量程较大,则在待测导线的电流较小时,即对应正常负荷电流场景时,通过第一磁传感器可获取关于待测导线的较高精度的磁感应强度数据;在待测导线的电流较大时,即对应故障电流场景时,通过第二磁传感器也可获取关于待测导线的磁感应强度数据;在获取第一磁传感器和第二磁传感器测得的数据后,根据获取数据以预设算法计算待测导线的电流,得到当前场景下的电流,实现对智能电网电流的全面、实时监测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电流测量装置的结构示意图;
图2为一个实施例中气隙结构内的磁传感器测量电流的原理示意图;
图3为一个实施例中测量正常负荷电流和故障电流的原理示意图;
图4为一个实施例中计算模块的结构示意图;
图5为一个实施例中电流测量方法的流程示意图;
图6为一个实施例中计算机设备的结构示意图。
附图标记说明:
1-待测导线,2-磁环,3-计算模块,31-获取单元,32-第一计算单元,33-记录单元,34-第二计算单元,4-气隙结构,41-第一气隙结构,42-第二气隙结构。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种电流测量装置,包括:磁环2,其侧壁内设有气隙结构4,所述磁环2套于待测导线1外围;第一磁传感器T1,其设于所述气隙结构4中,用于测量磁感应强度;第二磁传感器T3,其设于所述磁环2外,用于测量磁感应强度,其中,所述第二磁传感器T3的测量量程大于所述第一磁传感器T1的测量量程;计算模块3,与各磁传感器连接,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度,根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流。
其中,第一磁传感器T1和第二磁传感器T3优选为隧道磁电阻(TunnelMagnetoresistance,TMR)传感器,TMR传感器体积较小、功耗好低、灵敏度较高。因此,第一磁传感器T1和第二磁传感器T3为TMR传感器有利于降低电流测量装置的体积和功耗,提高测量精度。第二磁传感器T3设于所述磁环2外,第二磁传感器T3的磁敏感方向可以根据实际需要进行设置,优选地,本实施例中第二磁传感器T3的磁敏感方向与磁环2的切线平行,以使得待测导线1位于磁环2中心时,待测导线1在第二磁传感器T3处的磁感应强度方向与第二磁传感器T3的磁敏感方向相同,并使得待测导线1无论在磁环2内的何处,待测导线1在第二磁传感器T3处的磁感应强度方向均不会与第二磁传感器T3的磁敏感方向垂直,则第二磁传感器T3始终能测量到待测导线1的磁场信号。
具体地,磁环2为内设贯穿孔的环形结构,其侧壁上设有贯穿侧壁的气隙结构4,待测导线1可通过气隙结构4进入贯穿孔,待测导线1可位于磁环2的中心,也可偏离磁环2的中心,其具体位置并不影响相应磁传感器的检测效果。其中,在磁环2上设置气隙结构4(即缺口),使磁场聚集到缺口处,提高测量的灵敏度,降低干扰磁场的影响。磁环2为大磁导率的磁环2,大磁导率的磁环2能稳定气隙处的磁场。在此基础上,在气隙结构4中设置测量精度较高的第一磁传感器T1,从而在待测导线1的电流较小时,保证对应磁感应强度的测量精度。而在磁环2外设置第二磁传感器T3,第二磁传感器T3的测量量程较大,以使得在故障电流场景时,第二磁传感器T3能测量与故障电流场景对应的磁感应强度。
上述电流测量装置中,通过在磁环2上设置气隙结构4,使得磁场聚集到气隙结构4处,以降低干扰磁场的影响,提高设于气隙结构4处的第一磁传感器T1的测量精度。同时第一磁传感器T1的测量量程小于第二磁传感器T3,由于磁传感器测量量程越大,测量精度越低。因此,第一磁传感器T1的测量精度较高,第二磁传感器T3的测量量程较大。则在待测导线1的电流较小时,即对应正常负荷电流场景时,通过第一磁传感器T1可获取关于待测导线1的较高精度的磁感应强度数据;在待测导线1的电流较大时,即对应故障电流场景时,通过第二磁传感器T3也可获取关于待测导线1的磁感应强度数据。在获取第一磁传感器T1和第二磁传感器T3测得的数据后,根据获取数据以预设算法计算待测导线1的电流,得到当前场景下的电流,实现对智能电网电流的全面、实时监测。
在一个实施例中,如图3所示,所述气隙结构4包括第一气隙结构41及第二气隙结构42,所述第一气隙结构41及所述第二气隙结构42位于所述磁环2相对的侧壁内,且以所述磁环2的中心呈中心对称;所述第一磁传感器T1位于所述第一气隙结构41内;所述电流测量装置还包括第三磁传感器T2,所述第三磁传感器T2位于所述第二气隙结构42内,所述第一磁传感器T1和所述第三磁传感器T2的磁敏感方向相反。
其中,所述计算模块3还用于获取所述第三磁传感器T2测得的磁感应强度,并根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流。优选地,第三磁传感器T2为TMR传感器,第三磁传感器T2的测量精度和测量量程与第一磁传感器T1相同。
具体地,通过设置第一气隙结构41及第二气隙结构42,从而进一步提高磁芯的聚磁效果,以进一步降低干扰磁场的影响,提高设于气隙结构4处的磁传感器的测量精度,保证测量效果;并使得待测导线偏离磁场中心时,待测导线距第一磁传感器T1和第三磁传感器T2中的一者近时,会距离另一者远,通过第一磁传感器T1和第三磁传感器T2的综合测量结果进行分析有利于降低误差。另外,可通过比较第一磁传感器T1和第三磁传感器T2的测量结果来判断相应磁传感器是否发生故障,以降低测量数据出错的可能性。
应用中,磁环2的侧壁内还可设置更多气隙结构4,但每个气隙结构4中均需对应设置磁传感器。
在一个实施例中,如图4所示,所述计算模块3包括:获取单元31,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;第一计算单元32,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,根据所述气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线1的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
其中,在预定磁传感器测得的磁感应强度小于预设阈值时,待测导线1的电流为正常负荷电流。由于不同磁传感器设置的位置不同,因此,不同磁传感器对应的预设阈值并不相同,预设阈值的取值根据实际需要确定,在此不做具体限定。
本实施例中,在预设阈值与气隙结构4内的磁传感器对应时,预设阈值需要在第一磁传感器T1的量程范围内,以便判断第一磁传感器T1测得的磁感应强度是否小于对应的预设阈值。
本实施例中,根据气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算待测导线1的电流的原理具体如下:
如图2所示,根据安培环路定理,有:
∮B·dl=Nμl (1)
式(1)中,B表示磁感应强度,l表示闭合路径的长度,N表示待测导线1的根数,实际测量时N可等效为1,u0为真空磁导率,I表示待测导线1的电流。
由于B=μ0H,故上式等效为:
∮H·dl=I (2)
式(2)中,H表示磁场强度。
则:
∮H·dl=H1(2πr0-d)+H2·d=I (3)
式(3)中,H1表示磁环2内的磁场强度,H2表示气隙结构4处的磁场强度,r0表示磁环2的平均半径,d表示气隙结构4的宽度。
由于:
B=μ0H2=μH1 (4)
式(4)中,u为磁环2磁导率。
将式(4)带入式(3),得到:
解得:
由于u远大于u0,因此,式(6)可简化为:
待测导线1上的电流值为:
由于气隙结构4的宽度d是固定的,因此,可预先测量出气隙结构4的宽度d。而真空磁导率u0是已知值,则获取气隙结构4内的磁传感器测量的磁感应强度时,可根据式(8)计算出此时待测导线1的电流值,其中,若存在多个气隙结构4,则式(8)中的B为各气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度之和。则在待测导线1的电流较小时,即预定磁传感器测得的磁感应强度小于预设阈值时,通过气隙结构4内的磁传感器可准确测量出气隙结构4处的磁感应强度,进而可根据式(8)准确计算出待测导线1的电流值,即在正常负荷电流场景时,通过本实施例所述的电流测量装置可测量出待测导线1的较高精度的电流值。
在一个实施例中,如图4所示,所述计算模块3包括:获取单元31,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;记录单元33,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,并在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;n为大于1的正整数;第二计算单元34,用于在所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值时,根据记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
本实施例中,以图3为例对测量故障电流的过程进行说明,如图3所示,待测导线1穿过磁环2,磁环2上设置有第一气隙结构41和第二气隙结构42,两个气隙结构4的宽度均为d,且第一气隙结构41内设置有第一磁传感器T1,第二气隙结构42内设置有第三磁传感器T2。磁环2外设置有第二磁传感器T3,T3与待测导线1的距离为h,B3为T3测量的磁场强度,B4为待测导线1电流在T3处产生的磁感应强度,B5为B4在T3磁敏感方向上的磁感应强度分量,B0是空间中存在的恒定干扰磁场在T3磁敏感方向上的磁感应强度分量,θ1是圆心与T3的连线和导线与T3的连线之间的夹角,即待测导线不在磁环的正中心产生的偏角,θ2为B4与B3的夹角。
根据式(8),在导线通入正常负荷电流时,有:
本实施例中,待测导线1的长度远远大于h,因此,根据毕奥萨法尔定律有:
此时T1、T2、T3测量的磁场强度未达到饱和,因此B1、B2、B3是准确值。
联立式(9)-(10)可得:
在电流变化过程中,同时记录B1、B2、B3的两组测量值,记为B11、B21、B31与B12、B22、B32。有:
联立式(12)-(13)可得:
将(14)-(15)代入(10):
应用中,在预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于预设阈值时,即对应正常负荷电流场景时,可以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,从而记录B1、B2、B3的两组测量值。在此基础上,式(16)中的未知量只有B3和I,而B3可通过第二磁传感器T3测量得出。由于第二磁传感器T3的测量量程较大,因此,在故障电流场景时,第二磁传感器T3依然可以测量出第二磁传感器T3处的磁感应强度,则在获取记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度后,可根据式(16)计算得出待测导线1的电流,从而实现故障电流场景时待测导线1的电流测量。
在一个实施例中,所述第二计算单元34用于根据预定时间范围内的记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
根据式(10)可看出,除了待测导线1的电流,第二磁传感器T3与待测导线1的相对位置以及干扰磁场也会影响第二磁传感器T3测得的磁感应强度。理想情况下,第二磁传感器T3与待测导线1的相对位置以及干扰磁场保持不变,因此,可直接根据第二磁传感器T3测得的磁感应强度计算待测导线1的电流。但是在实际测量过程中,随着时间的变化,第二磁传感器T3与待测导线1的相对位置以及干扰磁场不一定保持不变,则为了降低计算出的电流的误差,需要获取预定时间范围内的记录数据,以保持记录数据的时效性。
为了保证记录数据的时效性,至少需要间隔预设时间更新一次记录数据,其中,预设时间根据预定时间范围确定。例如,预定时间范围选择为一天,则预设时间需要至少为一天,则记录单元至少每天记录一次数据。优选地,预设时间可选为半天,即间隔半天记录单元记录一次数据,以便间隔半天更新一次记录数据。
综上,在待测导线1的电流较小时,即对应正常负荷电流场景时,本实施例的电流测量装置可准确测量出待测导线1的电流值;在待测导线1的电流较大时,即对应故障电流场景时,本实施例的电流测量装置也可测量出待测导线1的电流值。则通过本实施例的电流测量装置可实现各场景下的电流测量,从而可实现对智能电网电流的全面、实时监测。
在一个实施例中,如图5所示,一种电流测量方法,基于如上所述的电流测量装置而执行,所述方法包括:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流。
获取第一磁传感器T1和第二磁传感器T3测得的磁感应强度后,通过获取的磁感应强度进行分析,可确定当前场景,即待测导线1的电流是正常负荷电流还是故障电流,待测导线1的电流是正常负荷电流时,通过第一磁传感器T1可获取关于待测导线1的较高精度的磁感应强度数据;在待测导线1的电流是故障电流,通过第二磁传感器T3也可获取关于待测导线1的磁感应强度数据。而电流与磁感应强度具有关联,在此基础上,无论待测导线1的电流是正常负荷电流还是故障电流,通过预设算法均可计算出待测导线1的电流。从而实现对智能电网电流的全面、实时监测。
在一个实施例中,所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则根据所述气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线1的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
应用中,电流的感应磁场的磁感应强度与电流的大小成正比。因此,待测导线1内的电流大于一定值时,在气隙结构4处的磁感应强度会超出气隙结构4内的磁传感器的测量范围。则在待测导线1的电流为故障电流时,气隙结构4内的磁传感器的测量值为无效值,而第二磁传感器T3测量量程较大,此时,第二磁传感器T3的测量值为有效数据。而在待测导线1内的电流小于一定值时,由于第一磁传感器T1的测量精度更高,则为提高测量精度,第一磁传感器T1测得的磁感应强度应为有效数据。
在一个实施例中,所述获取各磁传感器测得的磁感应强度之后,还包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;
在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,n为大于1的正整数;
所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流包括:
若所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值,则获取记录数据,根据所述记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
在待测导线1中的电流为故障电流时,需要采用式(16)计算待测导线1的电流,而解算式(16)至少需要各磁传感器的两组不同的测量值。因此,为了便于在待测导线1中的电流为故障电流时测量电流,需要预先记录第一磁传感器T1和第二磁传感器T3的两组不同的测量值。在预先记录第一磁传感器T1和第二磁传感器T3的两组不同的测量值后,只需第二磁传感器T3测得的磁感应强度即可得出待测导线1的电流,从而实现对待测导线1中的电流的实时测量。通过将预定磁传感器测得的磁感应强度与预设阈值进行比较,可确定待测导线1的电流是正常负荷电流还是故障电流,进而确定有效数据。具体计算过程前面已经说明,此处不再赘述。
在一个实施例中,所述根据所述记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流包括:
获取预定时间范围内的记录数据,根据所述预定时间范围内的记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
通过限定获取的记录数据的时间范围内,保证记录数据的时效性,进而提高最终结果的准确性。
应该理解的是,虽然图1-图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1-图4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则根据所述气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线1的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;
在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,n为大于1的正整数。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
若所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值,则获取记录数据,根据所述记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线1的电流。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则根据所述气隙结构4内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线1的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;
在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,n为大于1的正整数。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
若所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值,则获取记录数据,根据所述记录数据和所述第二磁传感器T3测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线1的电流。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电流测量装置,其特征在于,包括:
磁环,其侧壁内设有气隙结构,所述磁环套于待测导线外围;
第一磁传感器,其设于所述气隙结构内,用于测量磁感应强度;
第二磁传感器,其设于所述磁环外,用于测量磁感应强度,其中,所述第二磁传感器的测量量程大于所述第一磁传感器的测量量程;
计算模块,与各磁传感器连接,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度,根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
2.根据权利要求1所述的电流测量装置,其特征在于,所述气隙结构包括第一气隙结构及第二气隙结构,所述第一气隙结构及所述第二气隙结构位于所述磁环相对的侧壁内,且以所述磁环的中心呈中心对称;所述第一磁传感器位于所述第一气隙结构内;所述电流测量装置还包括第三磁传感器,所述第三磁传感器位于所述第二气隙结构内,所述第一磁传感器和所述第三磁传感器的磁敏感方向相反。
3.根据权利要求1或2所述的电流测量装置,其特征在于,所述计算模块包括:
获取单元,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;
第一计算单元,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,根据所述气隙结构内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
4.根据权利要求1或2所述的电流测量装置,其特征在于,所述计算模块包括:
获取单元,用于获取各磁传感器测得的磁感应强度;
记录单元,用于在预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值时,以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,并在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;n为大于1的正整数;
第二计算单元,用于在所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值时,根据记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
5.根据权利要求4所述的电流测量装置,其特征在于,所述第二计算单元用于根据预定时间范围内的记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
6.一种电流测量方法,其特征在于,基于如权利要求1至5任一项所述的电流测量装置而执行,所述方法包括:
获取各磁传感器测得的磁感应强度;
根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则根据所述气隙结构内的磁传感器测得的磁感应强度以第一预设算法计算所述待测导线的电流,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取各磁传感器测得的磁感应强度之后,还包括:
若预定磁传感器测得的磁感应强度小于对应的预设阈值,则以预设时间间隔连续获取各磁传感器测得的磁感应强度,其中,所述预定磁传感器为所述电流测量装置包括的任一磁传感器;
在获取到与第一次获取数据不同的第n次获取数据时,记录所述第一次获取数据和所述第n次获取数据,其中,n为大于1的正整数;
所述根据获取数据以预设算法计算所述待测导线的电流包括:
若所述预定磁传感器测得的磁感应强度等于或大于对应的预设阈值,则获取记录数据,根据所述记录数据和所述第二磁传感器测得的磁感应强度以第二预设算法计算所述待测导线的电流。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至8中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114264864A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-04-01 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种电流检测器和电路 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6215296B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-04-10 | Chauvin Arnoux | Arrangement for the measurement of alternating or direct current |
CN202305632U (zh) * | 2011-09-30 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 带双霍尔元件的霍尔电流传感器及采用其的汽车电源系统 |
CN106018919A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 清华大学 | 一种基于隧道磁阻效应的宽量程宽频带电流传感器 |
JP2018044788A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社村田製作所 | 電流センサ |
US20190293689A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Analog Devices Global Unlimited Company | Contactless current measurement using magnetic sensors |
CN212433241U (zh) * | 2020-03-10 | 2021-01-29 | 新纳传感系统有限公司 | 具有双磁芯的电流传感器 |
-
2021
- 2021-08-03 CN CN202110886148.XA patent/CN113702683B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6215296B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-04-10 | Chauvin Arnoux | Arrangement for the measurement of alternating or direct current |
CN202305632U (zh) * | 2011-09-30 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 带双霍尔元件的霍尔电流传感器及采用其的汽车电源系统 |
CN106018919A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 清华大学 | 一种基于隧道磁阻效应的宽量程宽频带电流传感器 |
JP2018044788A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社村田製作所 | 電流センサ |
US20190293689A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Analog Devices Global Unlimited Company | Contactless current measurement using magnetic sensors |
CN212433241U (zh) * | 2020-03-10 | 2021-01-29 | 新纳传感系统有限公司 | 具有双磁芯的电流传感器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
项琼等: "基于霍尔传感器阵列的电流测量系统", 电测与仪表, vol. 54, no. 23, pages 105 - 110 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114264864A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-04-01 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种电流检测器和电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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