DE202017003539U1 - Dynamic AC detection device, fuse device and power indicator device - Google Patents
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Abstract
Dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasst: eine erste Gleichstromversorgungsschaltung, eine zweite Gleichstromversorgungsschaltung, deren Versorgungsspannung niedriger als die der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist, eine geregelte Referenzschaltung, eine Mikropotenzial-Abtastschaltung, eine Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung zur mindestens zweistufiger Verstärkung, eine Detektorschaltung, eine Kalibrierschaltung und eine Signalanzeigevorrichtung; dass der Spannungsausgang der ersten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, der Spannungsausgang der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Signalanzeigevorrichtung, der Spannungseingang der geregelten Referenzschaltung mit der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung und der Spannungsausgang der geregelten Referenzschaltung mit dem Referenzspannungseingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden ist; dass die Mikropotenzial-Abtastschaltung mit dem gemessenen Wechselstrom, ihr Abtastspannungssignalausgang mit dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung und der Ausgang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung nacheinander durch die Detektorschaltung und die Kalibrierschaltung mit dem Eingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden ist, und ferner umfassend eine Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ zum Messen des elektrischen Grads und Phasensignals des Wechselstroms, der durch die Mikropotenzial-Abtastschaltung fließt, wobei die Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ mit der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden ist, wenn die Mikropotenzial-Abtastschaltung mit der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung nicht verbunden ist oder die Verbindung dazwischen abbricht.A dynamic AC detection apparatus, characterized by comprising: a first DC power supply circuit, a second DC power supply circuit whose power supply voltage is lower than that of the first DC power supply circuit, a regulated reference circuit, a micro-potential sampling circuit, at least two-stage power frequency switching amplifier circuit, a detector circuit, a calibration circuit and a signal display device; in that the voltage output of the first DC supply circuit is connected to the power supply input of the power frequency inverter circuit, the voltage output of the second DC power supply circuit to the power supply input of the signal display device, the voltage input of the controlled reference circuit to the second DC power supply circuit and the voltage output of the controlled reference circuit to the reference voltage input of the signal display device; the micro-potential sampling circuit is connected to the measured alternating current, its sampling voltage signal output to the input of the power frequency alternating amplifier circuit and the output of the power frequency alternating amplifier circuit are successively connected through the detector circuit and the calibration circuit to the input of the signal display device, and further comprising an electromagnetic sampling amplifier sampling circuit with measuring circuit COSφ electric current and phase signal of the alternating current flowing through the micro-potential sampling circuit, the amplifier sampling measuring circuit with an electromagnetic conversion COSΦ is connected to the Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung when the micro-potential sampling circuit is not connected to the power frequency change amplifier circuit or the connection between them breaks.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstromerfassungsvorrichtung, insbesondere auf eine dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, eine Sicherungsvorrichtung und eine Stromanzeigevorrichtung.The present invention relates to an AC detection device, and more particularly, to a dynamic AC detection device, a fuse device and a current display device.
Stand der TechnikState of the art
Bei der elektrischen Messung stellt der Wechselstrom einen sehr wichtigen Messgegenstand dar und die herkömmlichen Verfahren zum Messen des Wechselstroms sind im Folgenden: das Vorwiderstandsspannungsteiler-Verfahren mit dem Multimeter, die elektromagnetische Umwandlung mit dem Transformator, die Messung mit dem Phasentransformator und die elektromagnetische Messung mit dem Turbinenradgaszähler, wobei die höchste Auflösung (beispielsweise viereinhalb) des Widerstandspannungsteiler-Verfahrens mit dem Multimeter und mit dem Speziellen Messgerät 100 Mikrovolt beträgt, während die der herkömmlichen Messung 200 Ω beträgt.In the electrical measurement, the AC is a very important object of measurement and the conventional methods for measuring the AC are in the following: the Vorwiderstandsspannungsteiler method with the multimeter, the electromagnetic conversion with the transformer, the measurement with the phase transformer and the electromagnetic measurement with the Turbine gas meter, wherein the highest resolution (for example, four and a half) of the resistance voltage divider method with the multimeter and with the special measuring device is 100 microvolts while that of the conventional measurement is 200 Ω.
Diese Verfahren werden von unterschiedlichen Geräten und von der Familie und der Industrie angewendet und es gibt dafür ganz ausgereifte Produkte, die in einem großen Umfang eingesetzt werden. Bei einer wissenschaftlicheren, langfristig energiegesparten und kontinuierlichen Online-Messung, insbesondere bei einer verteilten Überwachung in großen Mengen und in weitem Bereich sind diese Verfahren mit den folgenden unvermeidlichen Nachteilen verbunden, nämlich geringen Messbereich, geringe Empfindlichkeit, Unwissenschaftlichkeit, großen Körper, schweres Gewicht, Materialverbrauch, Energieverbrauch und hohe Kosten. Entweder für einen externen Spannungsteilerwiderstand der Spannungsverteilung mit hohem Widerstand oder für einen elektromagnetischen Wandler ist ein ergänztes energieverbrauchtes Element notwendig, um Proben zu entnehmen und damit kann der Wechselstrom gemessen werden, sodass es unbedingt zu kleinem Bereich der kontinuierlichen Messung, geringer Empfindlichkeit, schwerem Gewicht, großem Körper, Materialverbrauch, Energieverbrauch und hohem Kosten führt. Andererseits ist der Verlust der Ressourcen auch offensichtlich, z. B. das Siliziumeisenblech für den Elektromagnetischen Wandler, Isoliermaterial, Kupfermaterial usw.These methods are used by different devices and by the family and the industry and there are very sophisticated products that are used on a large scale. In a more scientific, long-term energy-saving and continuous online measurement, especially in large scale and widely distributed monitoring, these methods have the following unavoidable drawbacks: low measurement range, low sensitivity, unscientificity, large body, heavy weight, material consumption , Energy consumption and high costs. Either for an external voltage dividing resistor of the high resistance voltage distribution or for an electromagnetic transducer, a supplemental energy consumed element is necessary to take out samples, and thus the AC current can be measured, so it is necessary to have a small area of continuous measurement, low sensitivity, heavy weight, large body, material consumption, energy consumption and high costs. On the other hand, the loss of resources is also obvious, for. As the silicon iron sheet for the electromagnetic transducer, insulating material, copper material, etc.
Inhalt der ErfindungContent of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt eine dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, eine Sicherungsvorrichtung und eine Stromanzeigevorrichtung bereit, die die Nachteile der Wechselstromerfassungsvorrichtungen im Stand der Technik überwindet.The present invention provides a dynamic AC detection device, a fuse device, and a current display device that overcomes the disadvantages of the prior art AC detection devices.
Zur Lösung des technischen Problems stellt die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung bereit, nämlich eine dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, umfassend: eine erste Gleichstromversorgungsschaltung, eine zweite Gleichstromversorgungsschaltung, deren Versorgungsspannung niedriger als die der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist, eine geregelte Referenzschaltung, eine Mikropotenzial-Abtastschaltung, eine Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung zur mindestens zweistufiger Verstärkung, eine Detektorschaltung, eine Kalibrierschaltung, eine Signalanzeigevorrichtung; der Spannungsausgang der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist mit dem Stromversorgungseingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, der Spannungsausgang der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Signalanzeigevorrichtung, der Spannungseingang der geregelten Referenzschaltung mit der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung und der Spannungsausgang der geregelten Referenzschaltung mit dem Referenzspannungseingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden; die Mikropotenzial-Abtastschaltung ist mit dem gemessenen Wechselstrom verbunden, deren Abtastspannungssignalausgang mit dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden ist, und der Ausgang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung ist nacheinander durch die Detektorschaltung und die Kalibrierschaltung mit dem Eingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden;
Ferner umfassend eine Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ zum Messen des elektrischen Grads und Phasensignals des Wechselstroms, der durch die Mikropotenzial-Abtastschaltung fließt, wobei die Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ mit der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden ist, wenn die Mikropotenzial-Abtastschaltung mit der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung nicht verbunden ist oder die Verbindung dazwischen abbricht.To solve the technical problem, the present invention provides the following technical solution, namely a dynamic AC detection device comprising: a first DC power supply circuit, a second DC power supply circuit whose power supply voltage is lower than that of the first DC power supply circuit, a regulated reference circuit, a micro-potential sampling circuit Mains frequency alternating amplifier circuit for at least two-stage amplification, a detector circuit, a calibration circuit, a signal display device; the voltage output of the first DC power supply circuit is connected to the power supply input of the Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, the voltage output of the second DC power supply circuit to the power supply input of the signal display device, the voltage input of the controlled reference circuit to the second DC power supply circuit and the voltage output of the controlled reference circuit to the reference voltage input of the signal display device; the micropotential sensing circuit is connected to the measured alternating current whose sense voltage signal output is connected to the input of the power frequency changeover circuit, and the output of the power frequency changeover circuit is sequentially connected by the detector circuit and the calibration circuit to the input of the signal display device;
Further comprising an amplifier circuit with an electromagnetic conversion COSΦ for measuring the electrical degree and phase signal of the alternating current flowing through the micro-potential sampling circuit, wherein the amplifier sampling measurement circuit with an electromagnetic conversion COSΦ is connected to the Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, if the micro-potential sampling circuit with the Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung not connected or the connection breaks off in between.
Die vorliegende Erfindung stellt eine andere technische Lösung bereit, nämlich eine Sicherungsvorrichtung, umfassend: ein Crimpmittel, ein Verriegelungselement, ein Antriebsmittel, eine Spannungskomparatorschaltung und die oben genannte dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, wobei das Crimpmittel mit einem Crimpelement, das heruntergedrückt und rückgestellt werden kann, versehen ist und wenn das Crimpelement heruntergedrückt wird, wird es angetrieben, den Aus-Schalter, der mit dem geschützten Lastkreis verbunden ist, zu schalten.The present invention provides another technical solution, namely a securing device comprising: a crimping means, a locking element, a driving means, a voltage comparator circuit and the above-mentioned dynamic alternating current detecting device, the crimping means being provided with a crimping member which can be depressed and reset and when the crimping member is depressed, it is driven to switch the off switch connected to the protected load circuit.
Die Mikropotenzial-Abtastschaltung und die geschützte Last sind in Reihe geschaltet, der Ausgang der Kalibrierschaltung ist mit einem der Eingänge der Spannungskomparatorschaltung, der Ausgang der geregelten Referenzschaltung mit dem anderen Eingang der Spannungskomparatorschaltung, der Ausgang der Spannungskomparatorschaltung mit dem Antriebsmittel und das Verriegelungselement mit dem Antriebsmittel verbunden, um vom Antriebsmittel angetrieben zu werden, Verriegelung zu verwirklichen und das heruntergedrückte Crimpelement freizugeben. The micro-potential sensing circuit and the protected load are connected in series, the output of the calibration circuit is connected to one of the inputs of the voltage comparator circuit, the output of the regulated reference circuit to the other input of the voltage comparator circuit, the output of the voltage comparator circuit to the drive means and the locking element to the drive means connected to be driven by the drive means to realize locking and release the depressed crimping element.
Weiterhin umfasst das Antriebsmittel ein Rückführfederelement, einen photoelektrischen Schalter und einen Magnet, wobei das Verriegelungselement einen Elektromagnet darstellt, der positive Eingang des photoelektrischen Schalters mit dem Ausgang der Spannungskomparatorschaltung verbunden ist, der negative Eingang geerdet ist und die beiden Ausgänge des photoelektrischen Schalters mit der Spule des Elektromagnets und dem Versorgungsstrom in Reihe geschaltet sind; der Kern des Elektromagnets liegt zwischen dem Crimpelement und dem Magnet und während der Magnetisierung wird der Kern von dem Magnet angezogen und dadurch wird das heruntergedrückte Crimpelement freigegeben und während der Entmagnetisierung wird der Kern durch das Rückführfederelement rückgestellt.Further, the drive means comprises a return spring element, a photoelectric switch and a magnet, wherein the locking element is an electromagnet, the positive input of the photoelectric switch is connected to the output of the voltage comparator circuit, the negative input is grounded and the two outputs of the photoelectric switch with the coil the electromagnet and the supply current are connected in series; the core of the electromagnet lies between the crimping element and the magnet, and during magnetization the core is attracted by the magnet and thereby the depressed crimping element is released and during demagnetization the core is reset by the return spring element.
Weiterhin sind das Crimpelement an der Seite mit einem ersten Keil und der Kern am Ende mit einem zweiten Keil versehen, wobei der erste Keil dem zweiten Keil entspricht und zu dem passt.Furthermore, the crimping element is provided at the side with a first wedge and the core at the end with a second wedge, wherein the first wedge corresponds to the second wedge and fits to the.
Weiterhin weist die Spannungskomparatorschaltung einen Doppeloperationsverstärker und eine Peripherieschaltung auf; der photoelektrische Schalter stellt einen optisch isolierten triac-Antreiber dar, dessen positive Eingang mit dem Ausgang der Spannungskomparatorschaltung verbunden und dessen negative Eingang geerdet ist.Furthermore, the voltage comparator circuit has a double operation amplifier and a peripheral circuit; the photoelectric switch is an optically isolated triac driver whose positive input is connected to the output of the voltage comparator circuit and whose negative input is grounded.
Die vorliegende Erfindung stellt eine dritte technische Lösung bereit, nämlich eine Stromanzeigevorrichtung zum Zeigen des Stroms des Hochspannungswechselstroms, umfassend: eine erste Gleichstromversorgungsschaltung, eine zweite Gleichstromversorgungsschaltung, deren Versorgungsspannung niedriger als die der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist, eine geregelte Referenzschaltung, eine Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung zur mindestens zweistufiger Verstärkung, eine Detektorschaltung, eine Kalibrierschaltung, eine Signalanzeigevorrichtung und einen Hochspannungstransformator; der Spannungsausgang der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist mit dem Stromversorgungseingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, der Spannungsausgang der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Signalanzeigevorrichtung, der Spannungseingang der geregelten Referenzschaltung mit der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung und der Spannungsausgang der geregelten Referenzschaltung mit dem Referenzspannungseingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden; der Ausgang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung ist nacheinander durch die Detektorschaltung und die Kalibrierschaltung mit dem Eingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden;
Der Hochspannungstransformator weist Folgende auf: einen Isolierungshalter, durch dessen Zentrum die gemessene Hochspannungslastleitung durchgezogen ist, einen Siliziumdraht, der auf den Außenumfang des Isolierungshalters gewickelt ist, und eine Spule, die durch das Innere des Isolierungshalters durchgezogen und über den Siliziumdraht gewickelt ist und dessen ein Ende geerdet und dessen andere Ende mit dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden ist. Im Vergleich mit dem Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden positiven Wirkungen auf:
- 1. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung separat von der ersten Gleichstromversorgungsschaltung mit Strom versorgt und wird die Signalanzeigevorrichtung separat von der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung, deren Versorgungsspannung niedriger als die der ersten Gleichstromversorgungsschaltung ist, mit Strom versorgt. Damit werden die jeweiligen Betriebsbedürfnisse der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung und der Signalanzeigevorrichtung erfüllt und wird das Verstärkungsvielfache der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung deutlich erhöht, wobei das Verstärkungsvielfache der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung ≥ 10000 ist, sodass der Wechselstrom mit einem niedrigeren Abtastwiderstand (Nanoohm und darunter) von der vorliegenden Erfindung gemessen werden kann und dadurch wird der Messbereich der vorliegenden Erfindung vergrößert, die Messempfindlichkeit erhöht und der Temperatureffekt reduziert; im Vergleich mit den Messinstrumenten im Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile auf: mehr Energieeinsparung, gute Sicherheit, niedrige Kosten, geringe Größe, geringes Gewicht und direktere und praktischere Messung.
- 2. Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ zum Messen des elektrischen Grads und Phasensignals des Wechselstroms, die eine dynamische Online-Wechselstromerfassung mit einem geringen Widerstand und eine Unterscheidung zwischen der Wirkleistung und der Blindleistung ermöglicht.
- 3. Die Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ weist den Phasenmesser und den Kleintransformator auf, die den elektrischen Grad und die Phase messen kann und mit den folgenden Eigenschaften verbunden ist: einfache Schaltungsstruktur, einfache Bedienung, niedrige Kosten usw.
- 4. Die erste Gleichstromversorgungsschaltung und die zweite Gleichstromversorgungsschaltung stammen jeweils vom Netzfrequenzstrom. Der Gleichstrom, der durch den Abwärtstransformierungsgleichrichterfilter des Netzfrequenzstroms erhalten wird, ist praktisch zu benutzen.
- 5. Die Sicherungsvorrichtung umfasst einen Hauptkörper, ein Crimpmittel, ein Verriegelungselement, ein Antriebsmittel, eine Spannungskomparatorschaltung, die dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, eine AC-Sicherung, die den Stand der Technik ersetzen kann, einen Überstromschalter und einen FI-Schalter, wobei die folgenden Probleme gelöst werden: lange Reaktionszeit und geringe Genauigkeit der AC-Sicherung, des Überstromschalters und des FI-Schalters und die Nichtwiederverwendung der AC-Sicherung.
- 6. Die Stromanzeigevorrichtung kann den Hochspannungswechselstrom messen, wobei der Hochspannungstransformator die folgenden Eigenschaften aufweisen: einfache Struktur, geringe Größe und niedrige Kosten.
The high voltage transformer includes: an insulation holder through the center of which the high voltage load line is drawn, a silicon wire wound on the outer periphery of the insulation holder, and a coil wound through the inside of the insulation holder and wound over the silicon wire and its one End grounded and the other end is connected to the input of Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung. In comparison with the prior art, the present invention has the following positive effects:
- 1. In the present invention, the power frequency alternating amplifier circuit is powered separately from the first DC power supply circuit, and the signal display device is powered separately from the second DC power supply circuit whose power supply voltage is lower than that of the first DC power supply circuit. Thus, the respective operation needs of the power frequency changeover circuit and the signal display apparatus are satisfied, and the amplification multiple of the power frequency changeover circuit is significantly increased, with the power multiplier of the power frequency changeover circuit being ≥ 10000, so that the AC current with a lower sense resistance (nano ohms and below) can be measured by the present invention and thereby the measuring range of the present invention is increased, the measuring sensitivity is increased and the temperature effect is reduced; Compared to the prior art measuring instruments, the present invention has the following advantages: more energy saving, good safety, low cost, small size, light weight and more direct and convenient measurement.
- 2. The present invention also includes an electromagnetic conversion amplifier sampling circuit COSΦ for measuring the AC electric current level and phase signal, which enables low-resistance dynamic online AC detection and discrimination between the active power and the reactive power.
- 3. The electromagnetic sampling amplifier sampling circuit COSΦ has the phase meter and the small transformer which can measure the electrical grade and phase and is associated with the following characteristics: simple circuit structure, easy operation, low cost, etc.
- 4. The first DC power supply circuit and the second DC power supply circuit each come from the power frequency current. The DC current obtained by the step-down rectifier rectifier filter of the mains frequency current is convenient to use.
- 5. The safety device comprises a main body, a crimping means, a locking element, a drive means, a voltage comparator circuit, the dynamic AC detection device of the present invention, an AC fuse which can replace the prior art, an overcurrent switch and an RCD, wherein the the following problems are solved: long reaction time and low accuracy of the AC fuse, the overcurrent switch and the residual current circuit breaker and the non-reuse of the AC fuse.
- 6. The power display device can measure the high voltage alternating current, the high voltage transformer having the following characteristics: simple structure, small size and low cost.
Die vorliegende Erfindung soll weiter unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und Ausführungsbeispiele im Folgenden beschrieben werden. Die dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, Sicherungsvorrichtung und Stromanzeigevorrichtung der Erfindung werden aber nicht durch die konkreten Ausführungsbeispiele eingeschränkt.The present invention will be further described below with reference to the accompanying drawings and embodiments. However, the dynamic ac detection device, fuse device, and current display device of the invention are not limited by the specific embodiments.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Ausführliche AusführungsformenDetailed embodiments
Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf 1 und 2. Die dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung der Erfindung umfasst eine erste Gleichstromversorgungsschaltung
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Mikropotenzial-Abtastschaltung
Die Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ weist einen Phasenmesser
In diesem Ausführungsbeispiel stammt die erste Gleichstromversorgungsschaltung
In diesem Ausführungsbeispiel stammt die zweite Gleichstromversorgungsschaltung
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung
Die Detektorschaltung
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kleintransformator aus einen Magnetkern oder einen Ringkörper aus Legierungsfilm, dessen Außendurchmesser 2,3 cm, Innendurchmesser 1 cm und Höhe 1,2 cm beträgt, gebildet, wobei der Kupferdraht von 00,5 mm mehr als 100 Runden auf den Ringkörper gewickelt wird und danach wird der Ringkörper mit Isolation umgeben und befestigt. Die Signalanzeigevorrichtung
Bei der praktischen Messung des Stroms und des elektrischen Grads wird der Kupferdraht von Φ 2,4 mm und 4 cm lang als der Abtastdraht R2 eingesetzt, um den Wechselstrom von 20 A zu messen und COSΦ anzuzeigen. Nach der Verstärkung und Detektion beträgt der Anzeigewert 1400, (der durch das Potentiometer RP4 eingestellte Wert). Wenn der Widerstand des Abtastdrahts R2 zu berechnen ist, ist der Resistivität/(quadratischer Drahtradius·π)·Länge des Drahts, nämlich 1,851·10–8/(0,00122·3,140)·0,04, deshalb beträgt der Widerstand des Abtastdrahts 0,0001637473 Ω. Wenn er millionenfach verstärkt wird, kann der Anzeigewert auf 1,637473 steigen.In the practical measurement of the current and the electric degree, the copper wire of φ 2.4 mm and 4 cm long is used as the sensing wire R2 to measure the AC current of 20 A and display COSΦ. After amplification and detection, the display value is 1400, (the value set by the potentiometer RP4). When the resistance of the sensing wire R2 is to be calculated, the resistivity / (square wire radius · π) · length of the wire, namely 1.851 · 10 -8 / (0.00122 · 3.140) · 0.04, therefore, the resistance of the
Als das Abtastelement und das Messungsmittel von 1 nV führt der Abtastdraht R2 der vorliegenden Erfindung einerseits zu keiner zusätzlichen Verlustleistung, andererseits wird neben dem Online-Draht kein Hilfsteil zur Abtastbehandlung gebraucht, weil dessen Strommessbereich sehr groß ist (unendlich); diese direkte Verwendung vom Online-Draht ist unabhängig von der Reichweite und Größe des Hilfsteils, weil die Messung nur Abtast braucht, der Begrenzungsparameter des Abtastelementleiters beschränkt ist, das Mittel ganz stabile und zuverlässige Eigenschaft aufweist, die Konsistenz einfach zu gewährleisten ist und die Messungskosten niedrig ist. Außerdem vermeidet die direkte Verwendung vom Online-Draht die Sicherheitsrisiken durch die Hilfsteile, weil es keine Hilfsteile, z. B. Gegeninduktivität-Spulen, Hochohmige Widerstände usw., gibt, deshalb weist es eine gute Sicherheit auf.On the one hand, as the sensing element and measuring means of 1 nV, the sensing wire R2 of the present invention results in no additional one Power loss, on the other hand, in addition to the online wire no auxiliary part for scanning treatment needed because the current measuring range is very large (infinite); this direct use of the on-line wire is independent of the reach and size of the auxiliary because the measurement requires only scanning, the sensing element conductor constraint is limited, the means are quite stable and reliable, the consistency is easy to assure, and the measurement cost is low is. In addition, the direct use of the online wire avoids the safety risks of the auxiliary parts, because it does not require auxiliary parts, eg. As mutual inductance coils, high-resistance resistors, etc., there, so it has a good security.
In der vorliegenden Erfindung wird die zweistufige Verstärkung verwendet. Durch das Mittel wird einerseits der Wechselstrom aus dem Abtastende zuerst mit einem hohen Verhältnis verstärkt und ist der Verstärkungsdurchmesser kurz, was die Genauigkeit der Signalverstärkung gewährleistet, andererseits wird das Verstärkungsverhältnis in der Detektorschaltung
In der vorliegenden Erfindung wird die Online-Erfassung des Wechselstroms mit einem geringen Widerstand durchgeführt, deshalb ist es leicht zu vielen Ausführungsformen der Detektionsvorrichtungen und -Verfahren zu erweitern, z. B. Messinstrumente mit geringem Widerstand, Stromzähler, Multimeter, die AC-nV-Messung, Leistungsmesser, Phasenmesser, Sicherheitsschalter, Sicherungen, Überstromschalter, Hochspannungstransformatoren usw.; die folgenden Vorteile werden weiter behalten: extrem geringer Energieverbrauch, hohe Zuverlässigkeit usw.In the present invention, the on-line detection of the alternating current is performed with a low resistance, therefore, it is easy to expand many embodiments of the detection devices and methods, e.g. Low-resistance measuring instruments, electricity meters, multimeters, AC-nV measurement, power meters, phase meters, safety switches, fuses, overcurrent switches, high voltage transformers, etc .; The following advantages are retained: extremely low energy consumption, high reliability, etc.
Dynamisches Wechselstromerfassungsverfahren, umfassend die folgenden Schritte:
Entlang der Längsrichtung werden die zwei Abtastpunkte fest mit einem Abtastdraht verbunden und der Abtastdraht und die Abtastpunkte befinden sich in dem gemessenen Wechselstromkreis;
Die Spannungsdifferenz zwischen den zwei Abtastpunkten wird durch die Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung
Der Wechselstrom zwischen den zwei Abtastpunkten wird mit einem Standardinstrument (z. B. einem Zangenmessgerät) gemessen und danach wird ein Referenzwert erhalten;
Der Messwert wird mit dem Referenzwert verglichen und die Kalibrierschaltung
Along the longitudinal direction, the two sampling points are fixedly connected to a sensing wire and the sensing wire and the sampling points are located in the measured AC circuit;
The voltage difference between the two sampling points is determined by the mains frequency alternating
The alternating current between the two sampling points is measured with a standard instrument (eg, a clamp meter) and thereafter a reference value is obtained;
The measured value is compared with the reference value and the
Das elektrische Grad und Phasensignal des Wechselstroms zwischen den Abtastpunkten wird durch die Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ gemessen, die einen Kleintransformator und einen Phasenmesser aufweist, wobei ein Ende der Spule des Kleintransformators geerdet ist und während die Verbindung zwischen dem Abtastspannungssignalausgang des Abtastdrahts und dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung abbricht, wird das andere Ende der Spule des Kleintransformators mit dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden und wird der Abtastdraht durch die Spule des Kleintransformators durchgezogen und wird der Eingang des Phasenmessers mit dem Ausgang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung verbunden, um den Phasenmesser das elektrische Grad und Phasensignal bekommen zu lassen.The electrical degree and phase signal of the alternating current between the sampling points is measured by the electromagnetic sampling amplifier sampling circuit COSΦ having a small transformer and a phase meter with one end of the coil of the small transformer grounded and while the connection between the sampling voltage signal output of the scanning wire and the input the power frequency changeover circuit breaks off, the other end of the coil of the small transformer is connected to the input of Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung and the sensing wire is pulled through the coil of the small transformer and the input of the phase meter is connected to the output of Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung to get the phase meter the electrical degree and phase signal allow.
Weil der Widerstandswert des Abtastdrahts, der Verstärkungswert und das Gesamtverstärkungsvielfache der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung auch einzig festgelegt werden kann, kann der Wert des Stroms, der durch den Abtastdraht fließt, deshalb anhand dieser Daten mit dem Ohmschen Gesetz als ein Schätzungswert festgelegt werden. Die tatsächlichen Umstände, beispielsweise der ohmsche Kontakt der beiden Enden des Drahts, der Fehler der Verstärkerschaltung, das Material des Drahts, die Veränderung der Komponenten usw., führen in der Regel zum kleinen Unterschied zwischen dem Schätzungswert und dem wahren Wert, deshalb stimmt der Messwert durch die Revidierung des Messwerts durch die Einstellung der Kalibrierschaltung mit dem wahren Wert (dem Referenzwert) überein, d. h. spiegelt sich der tatsächliche Strom, der durch die beiden Enden des Abtastwiderstands fließt, wider. Nach der Kalibrierung durch die Kalibrierschaltung braucht es nicht, die Kalibrierschaltung wieder einzustellen, wenn der Wechselstrom nächstes Mal mit der dynamischen Wechselstromerfassungsvorrichtung der Erfindung erfasst wird.Also, because the resistance value of the sensing wire, the gain value, and the total gain multiple of the power frequency switching circuit can be set only, the value of the current flowing through the sensing wire can be set as an estimation value based on this data with Ohm's law. The actual circumstances, for example, the ohmic contact of the two ends of the wire, the error of the amplifier circuit, the material of the wire, the change of the components, etc., usually result in the small difference between the estimated value and the true value, therefore the measured value is correct by revising the measured value by setting the calibration circuit to the true value (the reference value), d. H. the actual current flowing through the two ends of the sense resistor is reflected. After calibration by the calibration circuit, it is not necessary to readjust the calibration circuit when the AC is detected next time with the dynamic AC detection device of the invention.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Widerstandswert durch die Berechnung der Resistivität des Abtastdrahts R2 und der geometrischen Eigenschaften zwischen den Abtastpunkten erhalten, damit der Widerstand und die Temperatur/Feuchtigkeitscharakteristik des Abtastdrahts R2 einfach zu steuern sind und die Konsistenz der Massenproduktion einfach zu verwirklichen ist; außerdem ist das ganze Ausführungsbeispiel unabhängig vom ohmschen Kontakt des Drahts R2 mit dem Kreis, in dem sich der Draht befindet, deshalb ist der Anschluss und die Entladung sehr praktisch. Ausführungsbeispiel 2 unter Bezugnahme auf 3. Die Sicherungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ergibt sich auf der Grundlage des Designkonzepts der dynamischen Wechselstromerfassungsvorrichtung im Ausführungsbeispiel 1, im Einzelnen umfassend: ein Crimpmittel, ein Verriegelungselement, ein Antriebsmittel, eine Spannungskomparatorschaltung
Die Mikropotenzial-Abtastschaltung
In diesem Ausführungsbeispiel weist das Antriebsmittel ein Rückführfederelement (als ein zweites Rückführfederelement
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Crimpelement
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Spannungskomparatorschaltung
Die Sicherungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt:
wenn das Crimpelement
when the crimping
Wenn der Strom durch den Defekt an der geschützten Last augenblicklich steigt, wird die Spannung am positiven Eingang des Doppeloperationsverstärkers U1 höher als die Referenzspannung von 2.5 V, wird der photoelektrischen Schalter eingeschaltet, die Spule
Wenn der Lastkreis unterbrochen ist, wird die Spannung am positiven Eingang des Doppeloperationsverstärkers U1 niedriger als die Referenzspannung, wird der photoelektrischen Schalter rückgestellt, die Spule
Ausführungsbeispiel 3 unter Bezugnahme auf 4 und 5. Die Stromanzeigevorrichtung der Erfindung zum Messen des Stroms des Hochspannungswechselstroms ergibt sich auf der Grundlage des Designkonzepts der dynamischen Wechselstromerfassungsvorrichtung im Ausführungsbeispiel 1, im Einzelnen umfassend: eine erste Gleichstromversorgungsschaltung
Der Durchmesser des Hochspannungstransformator
The diameter of the
Die Erfindung kann folgendermaßen zusammengefasst werden: Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, eine Sicherungsvorrichtung und eine Stromanzeigevorrichtung, wobei das dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung umfasst: eine erste Gleichstromversorgungsschaltung, eine zweite Gleichstromversorgungsschaltung, eine geregelte Referenzschaltung, eine Mikropotenzial-Abtastschaltung, eine Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, eine Detektorschaltung, eine Kalibrierschaltung, eine Signalanzeigevorrichtung und eine Verstärkerabtastmessschaltung mit einer elektromagnetischen Umwandlung COSΦ; wobei der Spannungsausgang der ersten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, der Spannungsausgang der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung mit dem Stromversorgungseingang der Signalanzeigevorrichtung, der Spannungseingang der geregelten Referenzschaltung mit der zweiten Gleichstromversorgungsschaltung und der Spannungsausgang mit dem Referenzspannungseingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden ist; wobei der Abtastspannungssignalausgang der Mikropotenzial-Abtastschaltung mit dem Eingang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung und der Ausgang der Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung nacheinander durch die Detektorschaltung und die Kalibrierschaltung mit dem Eingang der Signalanzeigevorrichtung verbunden ist. Die vorliegende Erfindung weist einen großen Messbereich und eine hohe Empfindlichkeit auf und es misst sich direkt und praktisch.The invention can be summarized as follows: The present invention relates to a dynamic AC detection device, a fuse device and a current display device, wherein the dynamic AC detection device comprises: a first DC power supply circuit, a second DC power supply circuit, a regulated reference circuit, a micro-potential sampling circuit, a power frequency switching circuit, a A detector circuit, a calibration circuit, a signal display device, and an amplifier sampling measurement circuit having an electromagnetic conversion COSΦ; wherein the voltage output of the first DC power supply circuit is connected to the power supply input of the Netzfrequenzwechselverstärkerschaltung, the voltage output of the second DC power supply circuit to the power supply input of the signal display device, the voltage input of the controlled reference circuit to the second DC power supply circuit and the voltage output to the reference voltage input of the signal display device; wherein the sense voltage signal output of the micropotential sense circuit is connected to the input of the power frequency change amplifier circuit and the output of the power frequency change amplifier circuit is successively connected by the detector circuit and the calibration circuit to the input of the signal display device. The present invention has a wide measuring range and high sensitivity, and measures itself directly and practically.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich dafür genannt, die dynamische Wechselstromerfassungsvorrichtung, die Sicherungsvorrichtung und die Stromanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weiterhin zu erläutern, aber die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf diese Ausführungsbeispiele. Alle einfache Variationen, äquivalente Änderungen und Modifikationen von den obigen Ausführungsbeispielen gemäß dem technischen Geist der vorliegenden Erfindung fallen in den Schutzbereich der technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung.The embodiments described above are merely to further explain the dynamic ac detection device, the fuse device and the current display device of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments. All simple variations, equivalent changes, and modifications of the above embodiments according to the technical spirit of the present invention are within the scope of the technical solutions of the present invention.
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