CN211148780U - 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 - Google Patents
一种宽量程高精度电流传感器/电流表 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211148780U CN211148780U CN201921864113.0U CN201921864113U CN211148780U CN 211148780 U CN211148780 U CN 211148780U CN 201921864113 U CN201921864113 U CN 201921864113U CN 211148780 U CN211148780 U CN 211148780U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- sensing element
- current sensor
- sampling
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种宽量程高精度电流传感器/电流表，包括感应待测电流的电流传感元件，还包括MCU模块和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。本实用新型通过采样模块配置，可使产品输出信号始终保持在一定幅值范围内，不受外部测量设备量程配置限定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流传感器/电流表，特别涉及一种宽量程高精度电流传感器/电流表。
背景技术
传统的电流传感器或电流表由于传感器件的线性度问题，或后端采样设备的分辨能力问题，标称精度所覆盖的范围较窄。如标称0.5%精度的1000A电流传感器，在测量500A电流时，精度下降为1%，当测试对象幅值更小时，测量精度急剧下降，无法满足宽幅值动态范围测试的精度需求。在现有的技术中，某些用户采用传感器外部开关换挡的方式，通过多组不同量程的传感器，运用开关转换的方式来实现宽幅值范围内测量，该方式有如下缺陷：1、转换开关体积大（特别是高压/大电流等工况），占用实验室空间，系统设计复杂；2、设计成本增加；3、转换过程由于是物理切换，转换过程中会产生数据丢失，导致重要信息获取不完整；4、容易出现误操作，导致测试结果错误或测试设备超量程损坏。
目前就电流传感器而言，还没有在传感器端实现自动切换量程的设备，一般都在分析仪部分进行量程切换。数字量传输的电流表/传感器目前只有光纤电流传感器，采用法拉第磁光效应原理，且这些传感器的标称精度也为满量程精度。完成测试需要根据现场实际情况定制相应复杂工装，且只有在测试满量程附近信号时，测试精度可达最佳精度，但信号一旦下降至半量程以下，精度下降很快。LEM公司的IT系列传感器采用闭环霍尔原理，测试精度和线性度很高，但由于其在测量小信号时，测试设备没有与之匹配的测量量程，如1000A传感器在满量程时输出100mA，在测试100A时输出10mA，而某些分析仪电流测量通道最小量程为500mA，远无法满足测量要求。加之，现有的传感元件为穿心线圈，线圈闭环，测量时不能打开，对于线路不能打开或截断的场合，使用上会有一定局限。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种可同步采样，保证宽幅值范围测试精度的宽量程高精度电流传感器/电流表。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种宽量程高精度电流传感器/电流表，包括感应待测电流的电流传感元件，还包括MCU模块和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。
作为优选，每一个所述信号采样调理模块包括采集所述二次信号的取样电路和与该取样电路连接的LPF低通滤波器，数个LPF低通滤波器将对应滤波后的信号均输送至一个多通道高精度高速AD采样电路，该多通道高精度高速AD采样电路再将不同幅值的信号分别输送至所述MCU模块。
作为优选，所述数字量信号通过光纤、以太网或其他的数字量接口传输至其它设备。
作为优选，所述电流传感元件采用线性度高的零磁通型电流传感元件。
作为优选，所述零磁通型电流传感元件的线性度为1ppm，动态响应时间小于1μs。
作为优选，每一个信号采样调理模块采用采样电路和调理电路。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、通过采样模块配置，可使产品输出信号始终保持在一定幅值范围内，不受外部测量设备量程配置限定。
2、现有的光纤电流传感器需要制作复杂的测试工装，而且针对不同的测试对象，工装和配置非常复杂，测量精度较差，测量实时性较差；本专利只需调整取样和调理电路部分，测量精度可达10ppm以上，动态响应时间小于1μs。
3、多个模块同时同步采样，保证数据测试连续性和实时性。
4、通过MCU自动判断上传信号，无需人工干预，极大提升效率。
5、数字量信号输出产品具有极强的隔离性能，保证使用人员安全。
6、采用光纤等媒介作为传输载体，避免电磁干扰和减少信号衰减，增强产品的电磁兼容性能。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合图1和实施例详细介绍本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
本实用新型提供一种宽量程高精度电流传感器/电流表，其包括感应待测电流的电流传感元件1，还包括MCU模块2和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块4，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。在实施过程中，所述电流传感元件采用线性度高的零磁通型电流传感元件，当待测电流流过时，该电流传感元件输出二次信号（一般为电流信号），当一次信号在满量程附近时，二次输出信号幅值也大，此时信号采样调理模块需根据大信号和AD输入上限和下限进行配置。当一次信号减小为满量程一半或以下时，原信号采样调理模块可能不再满足AD输入要求，因此须更改另外的信号采样调理模块，以满足1/2量程以下的信号测试。依次类推，当设置量程越多时，采用的信号采样调理模块配置越多。
具体来说，每一个所述信号采样调理模块包括采集所述二次信号的取样电路31和与该取样电路连接的LPF低通滤波器32，每一个取样电路的输入幅值不同，其对应的滤波器的功率也不同，以满足电流传感元件一次信号不同量程的需求。同时，数个LPF低通滤波器将对应滤波后的信号均输送至一个多通道高精度高速AD采样电路33，该多通道高精度高速AD采样电路再将不同幅值的信号分别输送至所述MCU模块，从而实现MCU模块判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块。
本实用新型的所有信号采样调理模块同时接入测试，不会中断采样过程，不会造成采样数据的丢失，保证数据的连续性和完整性。本实用新型采用新型零磁通型电流传感元件，其线性度可达1ppm，动态响应时间小于1μs，保证二次信号输出的准确度和实时性，解决因为传感元件线性度不够，导致非满量程信号时二次输出不准确的问题。且本实用新型内置MCU模块，自动判断选择采用和上传的二次信号数据，无需人工干预，解决外部设备因为量程设置不够导致测量受限的问题。
本实用新型通过信号转换模块转换输出数字量信号，改变了传统的模拟量传输方式，避免在传输环节引入干扰，减少因模拟量小信号远距离传输产生的信号衰减，极大的提升产品测量精度。所述数字量信号通过光纤、以太网或其他的数字量接口传输至其它设备，以增强产品的电磁兼容性能。
Claims (5)
1.一种宽量程高精度电流传感器/电流表，包括感应待测电流的电流传感元件，其特征在于：还包括MCU模块和数个信号采样调理模块，该数个信号采样调理模块的AD输入幅值不同，所述数个信号采样调理模块同时采集电流传感元件的二次信号，所述MCU模块对数个信号采样调理模块输出的信号进行处理，并根据不同的输入幅值判断选择合适的模拟量数据输送至信号转换模块，再由该信号转换模块处理后输出数字量信号。
2.根据权利要求1所述宽量程高精度电流传感器/电流表，其特征在于：每一个所述信号采样调理模块包括采集所述二次信号的取样电路和与该取样电路连接的LPF低通滤波器，数个LPF低通滤波器将对应滤波后的信号均输送至一个多通道高精度高速AD采样电路，该多通道高精度高速AD采样电路再将不同幅值的信号分别输送至所述MCU模块。
3.根据权利要求1或2所述宽量程高精度电流传感器/电流表，其特征在于：所述数字量信号通过光纤或以太网传输至其它设备。
4.根据权利要求1或2所述宽量程高精度电流传感器/电流表，其特征在于：所述电流传感元件采用线性度高的零磁通型电流传感元件。
5.根据权利要求4所述宽量程高精度电流传感器/电流表，其特征在于：所述零磁通型电流传感元件的线性度为1ppm，动态响应时间小于1μs。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921864113.0U CN211148780U (zh) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921864113.0U CN211148780U (zh) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211148780U true CN211148780U (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71769883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921864113.0U Active CN211148780U (zh) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211148780U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110702976A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-17 | 湖南银河电气有限公司 | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 |
-
2019
- 2019-11-01 CN CN201921864113.0U patent/CN211148780U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110702976A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-17 | 湖南银河电气有限公司 | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202770933U (zh) | 一种高精度多通道模拟量自动测试系统 | |
| CN2812024Y (zh) | 电能计量装置远程自动检测系统 | |
| CN104360165A (zh) | 一种多通道电阻测量装置 | |
| CN104569902A (zh) | 一种数字式电能表功耗测量装置及方法 | |
| CN108693495A (zh) | 一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器 | |
| CN110780257A (zh) | 一种基于标准源的直流电流互感器检测系统及检测方法 | |
| CN203658453U (zh) | 一种具备无线同步通信功能的无线二次压降及负荷测试仪 | |
| CN211148780U (zh) | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 | |
| CN102520384A (zh) | 数字输出电子式互感器转换延时的测试方法 | |
| CN205507033U (zh) | 变压器有载分接开关交直流参数测试仪 | |
| CN110702976A (zh) | 一种宽量程高精度电流传感器/电流表 | |
| CN204116451U (zh) | 一种配电变压器能效计量检测装置 | |
| CN112379324A (zh) | 一种基于陡化前沿电流源的直流电流互感器阶跃响应检测系统 | |
| CN203587684U (zh) | 一种单相电表的计量保护电路 | |
| CN103575976B (zh) | 一种纯90度移相式无功功率测量方法 | |
| CN105842652B (zh) | 一种数字电能表在线校验方法 | |
| CN203133266U (zh) | 用于光纤式电流互感器的数字化测试评估平台 | |
| CN103076480B (zh) | 微小信号采集卡 | |
| CN116908822A (zh) | 一种多通道声呐发射机的测试信号采集装置及电路测试与实时分析系统 | |
| CN108241137B (zh) | 一种合并单元测试仪的基本误差溯源装置 | |
| CN207216008U (zh) | 剩余电流动作特性检测仪校准设备 | |
| CN104635027A (zh) | 电子式电流互感器数据采集系统 | |
| CN205563264U (zh) | 一种模拟量输入自动测试电路 | |
| CN113884963A (zh) | 一种高精度直流标准电能表 | |
| CN214205479U (zh) | 一种精密的高电压衰减电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |