CN2713476Y - 高频大电流非接触测量磁性传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是由强磁致伸缩片与压电陶瓷片叠加压合而成，在压电陶瓷片上引出正极端和负极端。在强磁致伸缩片与压电陶瓷片之间设置有力阻传感器。强磁致伸缩片与压电陶瓷片采用上、下两块刚性无磁夹板夹合在一起的。并在下刚性无磁夹板的背面设有一块永磁铁片。本实用新型将具有良种不同物理效应的材料薄片沿轴向紧贴在一起，并施加机械约束，交变磁场引起一个薄片的伸长和缩短，导致对另一片压力的变化，由压电效应产生与交变磁场相对应的电压信号，来测量导线中的电流信号。本实用新型主要用于非接触、实时测量高频交变和极短脉冲大电流。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量电流的传感器，特别是高频大电流非接触测量磁性传感器
背景技术
目前，电流测量都是基于电磁感应式的原理，即采用测量线圈对导线中流过的电流所产生的交变磁场进行感应，再转换成电流信号来测量的。这种测量方法存在着固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以现代电流测量，特别是对大电流测量的发展需要。
由于材料工业的发展，科学家发明了许多稀土金属材料和压电陶瓷材料。稀土金属间化合物，例如(Tb，Dy)Fe，这种稀土金属间化合物具有很强的磁致伸缩效应，即当材料有交变作用时，其尺寸可以伸长或缩短，其表征该效应的物理参数磁致伸缩系数λ可高达1500-2000ppm/Oe。压电陶瓷材料，例如(Pb，Zr，Ti)，在压力作用下可以发电，产生正、负电荷的移动，在两极间形成电位。其表征该物理特性的参数是压电出力系数g33，典型值为50×103V/N。而且无论是强磁致伸缩片还是压电陶瓷片对交变磁场或压力的响应时间都是非常短的，约微秒量级。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种高频大电流非接触测量磁性传感器，以解决现有电磁感应式线圈在测量高频大电流方面存在的诸多不足之处。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是由强磁致伸缩片与压电陶瓷片叠加压合而成，在压电陶瓷片上引出正极端和负极端。
所述强磁致伸缩片与压电陶瓷片是沿轴向紧贴在一起的。
为了测量预置压力，本实用新型采用的进一步的技术方案是：在强磁致伸缩片与压电陶瓷片之间设置有力阻传感器。
本实用新型所采用更进一步的技术方案是：强磁致伸缩片与压电陶瓷片采用上、下两块刚性无磁夹板夹合在一起的。
为了改善本实用新型的灵敏度和动态特性，在下刚性无磁夹板的背面设有一块永磁铁片。
本实用新型将具有两种不同物理效应的材料薄片沿轴向紧贴在一起，并施加机械约束，交变磁场引起一个薄片的伸长和缩短，导致对另一片压力的变化，由压电效应产生与交变磁场相对应的电压信号，来测量导线中的电流信号。本实用新型的技术参数是量程为500A-100Ka，响应频率为50Hz-10MHz，响应脉冲宽度≥1μs。本实用新型主要用于非接触、实时测量高频交变和极短脉冲大电流。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如附图所示的高频大电流非接触测量磁性传感器，是由强磁致伸缩片3与压电陶瓷片4通过上、下两块刚性无磁夹板1、2叠加压合而成，上、下两块刚性无磁夹板1、2可以采用紧固件紧固在一起。在强磁致伸缩片3与压电陶瓷片4之间设置有力阻传感器8，下刚性无磁夹板2的背面设有一块永磁铁片5，在压电陶瓷片4上引出正极端6和负极端7。强磁致伸缩片3与压电陶瓷片4是沿轴向紧贴在一起的。
Claims (7)
1、高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是由强磁致伸缩片(3)与压电陶瓷片(4)叠加压合而成，在压电陶瓷片(4)上引出正极端和负极端。
2、根据权利要求1所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是所述强磁致伸缩片(3)与压电陶瓷片(4)是沿轴向紧贴在一起的。
3、根据权利要求1或2所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是在强磁致伸缩片(3)与压电陶瓷片(4)之间设置有力阻传感器(8)。
4、根据权利要求1或2所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是强磁致伸缩片(3)与压电陶瓷片(4)采用上、下两块刚性无磁夹板(1、2)夹合在一起的。
5、根据权利要求3所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是强磁致伸缩片(3)与压电陶瓷片(4)采用上、下两块刚性无磁夹板(1、2)夹合在一起的。
6、根据权利要求4所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是在下刚性无磁夹板(2)的背面固定有一块永磁铁片(5)。
7、根据权利要求5所述的高频大电流非接触测量磁性传感器，其特征是在下刚性无磁夹板(2)的背面固定有一块永磁铁片(5)。
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