CN207380119U - 一种电流检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电流检测器，所述电流检测器包括壳体以及封装在所述壳体内的电感线圈和检测处理装置，所述电感线圈为半闭合形状的线圈，所述检测处理装置包括：电源模块、防干扰电路、振荡电路、波形变换电路、电流电压变换电路、放大滤波电路、处理模块、切换电路以及用于实现所述处理模块与外部设备进行通讯的无线通讯模块。本实用新型的电流检测器通过将电感线圈设计成半闭合形状，从而使电流检测器的安装和拆卸更加方便；通过设置防干扰电路可有效避免电流检测器，因为外部的电磁干扰而发生误判；本实用新型的电流检测器具有安装和拆卸方便、监测的准确性高和功耗小的优点。

Description

一种电流检测器

技术领域

本实用新型涉及熔断器技术领域，具体涉及一种电流检测器。

背景技术

在电网施工中，为保护变压器或配电线路，常使用熔断器。现有的熔断器主要适用于额定电压24kV、额定电流100A以下、频率50Hz的配电线路和配电变压器中，作为过载和短路保护以及分、合额定负荷电流之用。其产品特点：熔断器是由基座、消弧装置两大部分组成。当熔断器处于合闸位置时，动、静触头由压缩弹簧压紧，以保证触头间有足够的压力，消弧筒下端装有可转动的扭力弹簧，熔体装入后，压缩弹簧被压缩，使熔丝处于拉紧状态，以保证消弧管在合闸位置时自锁。当线路过载或短路熔体熔断时，熔丝借助于扭力弹簧的作用，迅速从熔熔丝筒内拉出，同时电弧的热能在消弧筒内产生大量灭弧气体，使电弧迅速熄灭，以减少燃弧时间。电弧熄灭后，熔管在自重和压缩弹簧的作用下，表示筒跌落至密封组建外，实现明显可见断口。通过在熔断器上安装电流检测器可对熔断器的实时状态进行监测，但是现有的电流检测器的线圈呈闭合的圆环形，由于受线圈的结构限制，导致电流检测器的安装和拆卸不便，此外，由于现有的电流检测器的电路设计不合理，当外部环境发生改变(磁场或者外部环境的温度发生变化)或设备内部的电流发生波动时，都可能导致电流检测器误判，从而降低电流检测器监测的准确性，此外，现有的电流检测器采用不间断监测，功耗较大，导致电池使用时间较短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电流检测器，用以解决现有的电流检测器存在安装和拆卸不便、监测的准确性较低以及功耗大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电流检测器，所述电流检测器包括壳体以及封装在所述壳体内的电感线圈和检测处理装置，所述电感线圈为半闭合形状的线圈，所述检测处理装置包括：

电源模块；

与所述电感线圈连接，用于防止线路免受外部电磁干扰影响的防干扰电路；

与所述防干扰电路连接，与所述电感线圈共同构成一个稳定信号源的振荡电路，当所述电感线圈感应到有金属存在时，所述振荡电路输出的电信号的频率发生改变；

与所述振荡电路连接，用于对所述振荡电路输出电信号的上升沿及下降沿整形的波形变换电路；

与所述防干扰电路连接，用于将所述电感线圈输出的电流信号转化成电压信号的电流电压变换电路；

与所述电流电压变换电路连接，用于对所述电流电压变换电路输出的电压信号进行放大和滤波处理的放大滤波电路；

分别与波形变换电路、电源模块、放大滤波电路连接，用于对所述电信号和所述电压信号进行检测和处理的处理模块；

分别与电流电压变换电路、振荡电路、处理模块连接，用于分别控制振荡电路、电流电压变换电路与所述电感线圈之间导通与断开的切换电路。

与所述处理模块连接，用于实现所述处理模块与外部设备进行通讯的无线通讯模块。

优选的，所述无线通讯模块为RF无线模块，所述RF无线模块与所述处理模块连接。

优选的，所述检测处理装置还包括串行接口，所述串行接口与所述处理模块连接。

优选的，所述串行接口为RS232接口。

优选的，所述检测处理装置还包括用于测量外部温度值，并将其转化成温度电信号发送给处理模块的温度测量模块，所述温度测量模块与所述处理模块连接。

优选的，所述检测处理装置还包括用于检测外部震动信息，并将其转化成震动电信号发送给处理模块的震动检测模块，所述震动检测模块与所述处理模块连接。

优选的，所述检测处理装置还包括与所述处理模块连接，用于给所述处理模块提供时钟信号的时钟模块。

优选的，所述处理模块为单片机。

优选的，所述电感线圈呈U型或C型。

优选的，所述防干扰电路为EMC电路。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的电流检测器通过将电感线圈设计成半闭合形状，从而使电流检测器的安装和拆卸更加方便；通过设置防干扰电路可有效避免电流检测器，因为外部的电磁干扰而发生误判；本实用新型的电流检测器具有安装和拆卸方便、监测的准确性高和功耗小的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中检测处理装置的结构框图。

图2为本实用新型电流检测器壳体的主视结构示意图。

图3为本实用新型电流检测器取掉下壳体后上壳体的俯视结构示意图。

图4为本实用新型实施例2中检测处理装置的结构框图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1、2、3所示，该电流检测器包括壳体15、电感线圈2和检测处理装置16，壳体15包括上壳体151以及与上壳体151相扣合的下壳体152，壳体15内部具有线路板容纳腔和线圈容纳腔，线圈容纳腔用于安装电感线圈2，线圈容纳腔呈C型，当然也可以呈U型或其他形状。线圈容纳腔用于安装线路板和电源模块，线路板容纳腔呈长方体，线路板容纳腔与线圈容纳腔的拱部连通。电感线圈2由多圈铜丝缠绕而成，电感线圈2呈C型，当然也可以呈U型或其他形状，电感线圈2外部缠绕有对电感线圈2起保护作用的绝缘胶带。检测处理装置16包括电源模块1、防干扰电路3、振荡电路4、波形变换电路6、电流电压变换电路5、放大滤波电路7、处理模块9、切换电路8和无线通讯模块10。

电源模块1与处理模块9连接，电源模块1在本实施例中为锂电池，锂电池为处理模块9提供3.3V左右的工作电压。

防干扰电路3与电感线圈2连接，防干扰电路3用于防止线路免受外部电磁干扰影响，外部电磁干扰信号如果进入检测处理装置16线路中，会引起处理模块9发生误判，而防干扰电路3可有效消除检测处理装置16线路中的电磁干扰信号。在本实施例中，防干扰电路3为EMC电路，此外防干扰电路3还可在检测处理装置16的线路遭受雷击或高压静电时，对检测处理装置16的线路进行保护。

振荡电路4与防干扰电路3连接，振荡电路4与电感线圈2共同构成一个稳定的信号源，当电感线圈2的感应区域内没有金属存在时，振荡电路4输出电信号的频率是固定的，当电感线圈2感应到有金属存在时，振荡电路4输出的电信号的频率将发生改变，从而检测出电感线圈2的圈感应区域有金属存在。

波形变换电路6与振荡电路4连接，波形变换电路6用于对振荡电路4输出电信号的上升沿及下降沿整形，以便处理模块9可对该电信号进行检测。

电流电压变换电路5与防干扰电路3连接，电流电压变换电路5用于将电感线圈2输出的电流信号转化成电压信号，当电感线圈2感应区域内的金属消失时，电感线圈2内的磁通量发生改变，电感线圈2内产生电流信号并输出给电流电压变换电路5，电流电压变换电路5将电流信号转化成电压信号输出给放大滤波电路7。

放大滤波电路7与电流电压变换电路5连接，放大滤波电路7用于对电流电压变换电路5输出的电压信号进行放大和滤波处理，由于电流电压变换电路5输出的电压信号较弱，且其中含有干扰波，无法直接被处理模块9检测，因此，需要放大滤波电路7对电压信号放大处理，再将其中的干扰波滤掉后再输出给处理模块9。

处理模块9分别与波形变换电路6、电源模块1、放大滤波电路7连接，处理模块9用于对电信号和电压信号进行检测和处理，在本实施例中，处理模块9为单片机。

切换电路8分别与电流电压变换电路5、振荡电路4、处理模块9连接，切换电路8用于分别控制振荡电路4、电流电压变换电路5与电感线圈2之间导通与断开。当溶断器正常工作时，切换电路8将振荡电路4与电感线圈2导通，此时，振荡电路4与电感线圈2构成震荡回路；当线路过载或短路时，熔丝筒在熔断器内向下运动，切换电路8将电流电压变换电路5与电感线圈2导通，此时，电流电压变换电路5与电感线圈2构成电流检测回路，通过设置切换电路8，电流检测器对熔断器监测变为间断监测，可大大降低电流检测器的功耗，延长电源模块1的使用时间。

无线通讯模块10与处理模块9连接，无线通讯模块10用于实现处理模块9与配电变压器控制器或其他外部设备进行通讯，处理模块9通过无线通讯模块10将检测的熔断器断开与导通信号和导通时的电流信号，通过射频无线方式发送给配电变压器控制器或其他外部设备，在本实施例中，无线通讯模块10为RF无线模块。

进一步的，为了实现人机互动功能，检测处理装置16还包括串行接口11，串行接口11为RS232接口，RS232接口与处理模块9连接，通过RS232接口可实现处理模块9与用户终端连接，从而完成调试或数据读取工作。

实施例2

如图4所示，本实施例以实施例1为基础，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的检测处理装置16除了包括实施例1中已经详细介绍的电源模块1、防干扰电路3、振荡电路4、波形变换电路6、电流电压变换电路5、放大滤波电路7、处理模块9、切换电路8、无线通讯模块10和串行接口11，还包括温度测量模块12、震动检测模块13以及时钟模块14。

温度测量模块12与处理模块9连接，温度测量模块12用于测量外部温度值并将其转化成温度电信号发送给处理模块9，处理模块9对温度电信号进行采集后利用预置的程序计算出外部的温度值，利用外部的温度值补偿电感线圈2因温度引起的误差。

震动检测模块13与处理模块9连接，震动检测模块13用于检测外部震动信息，并将其转化成震动电信号发送给处理模块9处理，处理模块9同样可利用震动信息对后续相应的计算进行补偿。

时钟模块14与处理模块9连接，时钟模块14用于给处理模块9提供时钟信号，方便处理模块9记录熔断器的操作时间。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种电流检测器，所述电流检测器包括壳体以及封装在所述壳体内的电感线圈和检测处理装置，其特征在于，所述电感线圈为半闭合形状的线圈，所述检测处理装置包括：

电源模块；

与所述电感线圈连接，用于防止线路免受外部电磁干扰影响的防干扰电路；

与所述防干扰电路连接，与所述电感线圈共同构成一个稳定信号源的振荡电路，当所述电感线圈感应到有金属存在时，所述振荡电路输出的电信号的频率发生改变；

与所述振荡电路连接，用于对所述振荡电路输出电信号的上升沿及下降沿整形的波形变换电路；

与所述防干扰电路连接，用于将所述电感线圈输出的电流信号转化成电压信号的电流电压变换电路；

与所述电流电压变换电路连接，用于对所述电流电压变换电路输出的电压信号进行放大和滤波处理的放大滤波电路；

分别与波形变换电路、电源模块、放大滤波电路连接，用于对所述电信号和所述电压信号进行检测和处理的处理模块；

分别与电流电压变换电路、振荡电路、处理模块连接，用于分别控制振荡电路、电流电压变换电路与所述电感线圈之间导通与断开的切换电路；

与所述处理模块连接，用于实现所述处理模块与外部设备进行通讯的无线通讯模块。

2.根据权利要求1所述的电流检测器，其特征在于，所述无线通讯模块为RF无线模块，所述RF无线模块与所述处理模块连接。

3.根据权利要求2所述的电流检测器，其特征在于，所述检测处理装置还包括串行接口，所述串行接口与所述处理模块连接。

4.根据权利要求3所述的电流检测器，其特征在于，所述串行接口为RS232接口。

5.根据权利要求3所述的电流检测器，其特征在于，所述检测处理装置还包括用于测量外部温度值，并将其转化成温度电信号发送给处理模块的温度测量模块，所述温度测量模块与所述处理模块连接。

6.根据权利要求5所述的电流检测器，其特征在于，所述检测处理装置还包括用于检测外部震动信息，并将其转化成震动电信号发送给处理模块的震动检测模块，所述震动检测模块与所述处理模块连接。

7.根据权利要求5所述的电流检测器，其特征在于，所述检测处理装置还包括与所述处理模块连接，用于给所述处理模块提供时钟信号的时钟模块。

8.根据权利要求7所述的电流检测器，其特征在于，所述处理模块为单片机。

9.根据权利要求1所述的电流检测器，其特征在于，所述电感线圈呈U型或C型。

10.根据权利要求1所述的电流检测器，其特征在于，所述防干扰电路为EMC电路。