CN2165448Y - 便携式光测电流叉表 - Google Patents

Abstract

一种便携式光测电流叉表，其传感器探头是2块 铁氧体，以晶体为中心，呈60°叉形布置，四周有绝 缘包层，装在绝缘杆的顶端，从晶体引出2根光导纤 维穿过绝缘杆与数显表头相接，绝缘杆中部外侧有 10层绝缘增强裙，探头插进导线时，产生信号为光信 号，经光电变换器变为电信号，由数显表头显示其电 流数值，本仪表绝缘强度高，可测定≤110KV电压导 线的电流值。

Description

本实用新型涉及一种便携式光测电流叉表，属于电流测定仪表的技术领域。

国内使用的便携式电流测试仪，都是利用电磁感应原理，其传感器都使用铜、铁磁材料制成，体积大、笨重，信号由金属导线传输，受到绝缘强度的限制，对于高压和超高压系统就不适用。

本实用新型的目的是要提供一种便携式光测电流仪表，它可以克服上述的缺点。

本实用新型的目的是这样实现的，传感器的探头有2块交叉成叉形的铁氧体，交角可以是60°左右，而以晶体为中心，呈叉形的配置，而在铁氧体和晶体四周有一层绝缘包层，探头装在绝缘杆的顶端，该绝缘杆用高强度环氧玻璃钢制成，从晶体引出两根光导纤维，由绝缘杆内引过而与表头相连接，该表头用一个卡架装在绝缘杆的下部，可以在一定的俯仰角范围内调正，在绝缘杆中部外侧装有10层塑料的绝缘增强裙，用环氧树脂粘合，这样可以延长爬电距离，加强其绝缘性能，高压绝缘杆的末端有阳螺纹，可以与加长绝缘杆的左端阳螺纹相连接。

电路系统由发光电路、光电转换电路、滤波电路交直流变换电路、以及数显电路五部份组成，由发光二极管和电阻组成发光电路，由三极管和电阻并联接于运算放大器负端输入端，组成一光电转换电路，由运算放大器和电容电阻组成一滤波电路，另由运算放大器和电阻电容组成一交直流变换电路，最后连接一个μp316组成数显电路，当传感器叉形探头卡住电导线（母线）时，产生的电流信号为光信号，经光导纤维传输到绝缘杆下部的光电变换电路，转换成电信号最后使表头的数显盘显示导线内电流值。

图1为光测电仪表的正视图。

图2为附图1电流仪表的A－A剖视图。

图3为光测电流仪表的电路原理图。

兹结合附图对便携式光测电流仪表的结构详细叙述。

由图1、图2，传感器探头有2块叉形铁氧体（2）是以晶体（3）为中心呈叉形配置，两者有60°交角，再在铁氧体（2）和晶体（3）四周有一层绝缘包层（1），管形的高压绝缘杆（4）是高强度环氧玻璃钢制成，探头装在绝缘杆（4）的顶端上，从传感器晶体（3）引出两根光导纤维（6），从绝缘杆（4）内引过，而在安装电流数显表头（7）的位置附近，穿出绝缘杆（4）的杆壁与表头（7）相连接，该表头（7）用一卡架装在绝缘杆（4）的下部，表头（7）可以在一定的俯仰角范围内调正，测量时便于操作人员视读，在绝缘杆（4）中部的外侧又装有10层塑料制的绝缘增强裙（5），用环氧树脂粘合。

图3是便携式光测电流仪表的电路原理图。

发光二极管（BT）串接一电阻R₄，二极管（BT）的正极接 v电源正极，电阻R₁的另一端接电源的负极，光电转换电路由三极管（G）与电阻R₂所组成，三极管G的集电极与电源正极相接，其发射极与电阻R₂相接，电阻R₂的另一端又接电源负极，发射极又与运算放大器（MA74）IC₁的负端输入端相接，其正端输入端又接到电源负极，负端输入端并接于电阻R₃后，再接到输出端，滤波放大电路由运算放大器（MA741）IC₂、IC₃电阻R₅、R₆、R₇、R₈、R₉等组成。

电阻R₄与电容C₁连接后接到运算放大器IC₂的负端输入端，同时又并联一电阻R₆分别接到电容C₂的一端以及连接到IC₂的输出端，电容C₂的另一端与电阻R₅相接后接到电源的负极，运算放大器IC₂的正输入端接电源的负极，电阻R₇的另一端接于运算放大器IC₃的负端输入端，同时又并接一电阻R₉后接于输出端和电容C₃运算放大器IC₃的正端输入端连接电阻R₈后接于电源负极。

交直流变换电路部份由运算放大器IC₄、IC₅电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉，电容C₃、C₄、C₅等组成。

电容C₃的一端连接一电阻R₁₀后接于运算放大器IC₄的负端输入端，同时又并联电阻R₁₄和R₁₃，IC₄的正端输入端连接一电阻R₁₁后接于电源负极，运算放大器IC₄的输出端与二极管D₁正端相连后接于电阻R₁₃，同时又分接于二极管D₂的负极，二极管D₂的正极又并联电阻R₁₅和R₁₄，运算放大器IC₄又连接一电容C₄，以及连接一电阻R₁₂后接于电源负极。

运算放大器IC₅的负端输入端与电阻R₁₅相接，同时又分接电容C₅和电阻R₁₇，可变电阻R₁₈，电容C₅和电阻R₁₈的另一端并联后接到运算放大器IC₅的输出端，运算放大器IC₅的正端输入端连接一电阻R₁₆后接于电源负极，同时又连接一电阻R₁₉后接于电源负极。

数字显示部份采用μp316，其一端接于电源负极，另一端接于正极，同时输入一端与运算放大器IC₅的输出端相接。

使用时，在电流仪表内装有9伏集层电池，作为光纤检测信号及光源的电源，将杆顶传感器的叉形探头叉向带电的导线，根据法拉第的磁光效应的原理，导线内通以电流，其周围磁场向叉头内的磁铁芯集中，作用于探头中的晶体，可使光纤中输来的光矢量发生旋转，且与导线中电流成线性关系，此信号通过光纤输入表头电路，经过处理，光信号转变为电信号，送入显示器，于是可以读出被检测的电流。

与现有技术相比，便携式光测电流仪表具有下列优点：

1.测量范围大，具有高度抗干扰能力，量程从0至数千安倍，直接读数，精度高，误差小于1％。

2.绝缘强度高，可测低压至110KV，超高压带电导线（或母线）内电流。

3.体积小，重量轻，便于携带或保存，造价也低。

4.使用简便，室内户外均可使用。

5.维修简易。

Claims (2)

1、一种便携式光测电流叉表，其特征在于仪表的传感器探头有2块铁氧体器(2)，以晶体(3)为中心呈叉形布置，两者交角为60°，在铁氧体(2)和晶体(3)四周有绝缘包层(3)，管形的高压绝缘体(4)的顶端装有探头，由传感器晶体(3)引出两根光导纤维(6)，引过绝缘杆内，在安装数显表头(7)的位置附近，穿出杆壁与表头(7)相连接，表头(7)用一卡架装在绝缘杆(4)下部，在绝缘杆(4)中部外侧装有10层绝缘增强裙(5)用环氧树酯粘合，绝缘杆(4)下端有内螺纹可以与接长绝缘杆(8)的外螺纹配合，电路部份主要由发光电路，光电转换电路滤波电路交直流变换电路以及数显电路所组成。

2、根据权利要求1所述的电流叉表，其特征在于发光电路的发光二极管BT串接一电阻（R₄），二极管正极接电源正极，电阻R₄接电源负极。光电转换电路的三极管G和集电极与电源正极相接，发射极与电阻（R₂）相接，电阻R₂的另一端又接电源负极，发射极又与运算放大器IC₁负端输入端相接，正端输入端又接电源负极，负端输入端又并联于电阻R₃，再接输出端。滤波放大电路中电阻R₄与电容C₁连接后接到运算放大器IC₂负端输入端，同时又并联电阻R₆，分别接到电容C₂一端以及运算放大器IC₂输出端，电容C₂的另一端与电阻R₅相接后接到电源负极，运算放大器IC₂的正端输入端也接电源负极，电阻R₇的另一端接于运算放大器IC₃的负端输入端，又并联一电阻R₉，再接于输出端和电容C₃，运算放大器IC₃的正端输入端连接电阻R₈后接于电源负极。交直流变换电路的电容C₃与电阻R₁₀连接于运算放大器IC₄的负端输入端，同时又并联接于电阻R₁₄、R₁₃，运算放大器IC₄的正端输入端连接电阻R₁₁后接于电源负极，运算放大器IC₄的输出端与二极管D₁正端连接后接于电阻R₁₃，同时分接于二极管D₂的负极，而正极又与电阻R₁₅、R₁₄并联，运算放大器IC₄连接电容C₄和电阻R₁₂，再接于电源负极运算放大器IC₅负端输入端与电阻R₁₅相接，同时又分接电容C₅和电阻R₁₇，可变电阻R₁₈，电容C₅，而和电阻R₁₈的另一端并联后接于运算放大器LC₅的输出端，运算放大器IC₅的正端输入端连接电阻R₁₆后接于电源负极，同时又连接电阻R₁₉后接于电源负极，数显电路一端接电源负极，另一端接正极，同时输入端又与运算放大器IC₅的输出端相接。

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