專利名稱：電流強(qiáng)度測(cè)量裝置和包含這種裝置的電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流強(qiáng)度測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括至少一個(gè)磁路，該磁路位于待測(cè)電流通過(guò)的電導(dǎo)體的附近，用于引導(dǎo)待測(cè)電流在該導(dǎo)體周圍感應(yīng)的磁場(chǎng)；至少一個(gè)與 所述磁路相關(guān)聯(lián)的電線圈，用于輸出與待測(cè)電流強(qiáng)度的導(dǎo)數(shù)成比例的電壓；至少一個(gè)處理 該電壓的模塊，用于輸出測(cè)得的電流強(qiáng)度值。本發(fā)明還涉及一種裝備了這種裝置的電氣設(shè) 備，該電氣設(shè)備可以是開(kāi)關(guān)、換向器開(kāi)關(guān)、自動(dòng)斷路器類的分?jǐn)嘣O(shè)備，或任何其它同類設(shè)備， 單相、多相，有或無(wú)中性線。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在有多種可以測(cè)量通過(guò)電導(dǎo)體的交流電流強(qiáng)度的裝置。最為人知的大概就是變 流器了，變流器采用安裝在每個(gè)電導(dǎo)體(構(gòu)成變流器的初級(jí))上的磁芯、一個(gè)繞在該磁芯上 的線圈用于構(gòu)成該變流器的次級(jí)并輸出與測(cè)得的電流強(qiáng)度成比例的電壓信號(hào)。不過(guò)，這些 變流器都需要特殊安裝，尺寸較大、測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍有限。其它裝置使用霍爾效應(yīng)類型的感應(yīng)傳感器或類似裝置，布置在磁路狹窄的磁隙 中，磁路周圍圍繞著電導(dǎo)體，要測(cè)量的就是在該電導(dǎo)體中通過(guò)的電流強(qiáng)度。當(dāng)待測(cè)電流感應(yīng) 產(chǎn)生的磁力線穿過(guò)該類傳感器時(shí)，該類傳感器就在其端子上輸出表示待測(cè)電流強(qiáng)度的電壓 信號(hào)。不過(guò)，這些感應(yīng)傳感器對(duì)會(huì)使得電流強(qiáng)度測(cè)量值出現(xiàn)錯(cuò)誤的周圍磁場(chǎng)或寄生磁場(chǎng)特 別敏感。可以通過(guò)增大磁路截面來(lái)減輕這一弊病，但會(huì)對(duì)其整體大小不利。此外，當(dāng)用于開(kāi) 環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，這類傳感器的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍很有限?？梢酝ㄟ^(guò)使用閉環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)顯著提高其動(dòng)態(tài) 范圍，這樣補(bǔ)償繞組可以消除磁隙磁場(chǎng)，于是通過(guò)補(bǔ)償線圈的電流就是初級(jí)電流的鏡像。然 而，這類傳感器需要較大的供電功率才能提供補(bǔ)償電流。其它裝置應(yīng)用Rogowski原理，在通有待測(cè)電流的電導(dǎo)體周圍的空間中繞線圈，可 以由一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的電線圈構(gòu)成。因?yàn)闆](méi)有易飽和的磁芯，所以測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍寬。不過(guò)， 工業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的Rogowski線圈很復(fù)雜、昂貴、難以復(fù)制，因?yàn)檫@些線圈需要各匝線性密 度恒定、各匝截面恒定。此外，制造開(kāi)放性的測(cè)量裝置(即由兩部分構(gòu)成的，以便于其安裝 在已有電導(dǎo)體周圍)還較難處理，線圈的規(guī)則性是該類裝置的核心因素。還有其它的裝置，例如文獻(xiàn)EP O 438 616和EP 1 450 176中所描述的，通過(guò)測(cè)量 高厚度磁路的狹窄磁隙中的選擇的磁場(chǎng)來(lái)測(cè)量電流強(qiáng)度。從當(dāng)前技術(shù)看來(lái)，沒(méi)有任何已知的測(cè)量電流強(qiáng)度的裝置的構(gòu)造使其能集成到標(biāo)準(zhǔn) 電氣設(shè)備(例如分?jǐn)嘣O(shè)備)的狹小空間內(nèi)。在這類應(yīng)用中，進(jìn)出設(shè)備的電導(dǎo)體之間的可用 間隙較小，例如為15至30mm的數(shù)量級(jí)，因此不可能將現(xiàn)有測(cè)量裝置安裝在每個(gè)導(dǎo)體上。此 夕卜，電導(dǎo)體相互靠近必然感應(yīng)起干擾磁場(chǎng)，從而使測(cè)量出錯(cuò)。此外，已知的裝置是針對(duì)專用 于具體測(cè)量應(yīng)用的，因此其測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍有限。因此，這些已知的裝置不能用于電能計(jì)量和 /或過(guò)電流保護(hù)之類的補(bǔ)充應(yīng)用，對(duì)這些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，所測(cè)量的電流范圍至少要乘系數(shù)10。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決這一問(wèn)題，提出一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的電流強(qiáng)度測(cè)量裝置， 該測(cè)量裝置尺寸小，容易集成在任何類型的電氣設(shè)備中；其測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍寬，可以有多種用 途，既可以測(cè)量，又可以根據(jù)需要進(jìn)行電能計(jì)量和/或過(guò)電流保護(hù)；該裝置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì) 干擾場(chǎng)以及待測(cè)電導(dǎo)體位置不敏感，并且可以制造成至少兩部分以便于其安裝。為此目的，本發(fā)明涉及一種在序言中所述類型的測(cè)量裝置，其特征在于磁路是開(kāi) 放的，界定了至少兩個(gè)寬磁隙，每個(gè)磁隙由電線圈閉合，使得所述磁路和所述電線圈界定用 于所述磁場(chǎng)流經(jīng)的閉合路徑，所述磁隙的寬度至少大于磁路厚度的兩倍。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選形式，所述閉合路徑的形狀基本上是平行四邊形，該磁路的構(gòu)成包括兩個(gè)布置在所述導(dǎo)體兩側(cè)的磁元件和兩個(gè)布置在該導(dǎo)體兩側(cè)的磁元件的磁隙 中的線圈。根據(jù)另一實(shí)施變型，磁路可以基本上是多邊形餓，所述磁路的構(gòu)成包括M個(gè)布置 在所述導(dǎo)體周圍的磁元件和N個(gè)布置在該導(dǎo)體周圍的磁元件的磁隙中的線圈。線圈最好是相同的，位置相對(duì)安裝并電氣串聯(lián)連接，以便其有用場(chǎng)相增加而干擾 場(chǎng)相互抵消。各線圈最好以印刷電路的形式實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，線圈各匝可以刻在印刷 電路基板上用于形成相互平行的各匝，每匝包括相互平行的至少一個(gè)直線上邊和一個(gè)直線 下邊，每匝的至少一個(gè)邊包含一個(gè)末端段，該末端段相對(duì)于所述邊是斜向的，用于將各匝相 互連接。作為變型，所述裝置可以包含一個(gè)安裝在用于實(shí)現(xiàn)所述線圈的印刷電路上的電阻 電橋或電容電橋處的電壓測(cè)量裝置。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，磁路由高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料形成，以便待測(cè)電流在 所述磁路中感應(yīng)的磁場(chǎng)與在線圈中的磁場(chǎng)相比可被忽略。所述裝置最好包括至少一個(gè)支撐底板。該支撐底板上安裝著磁路和線圈，該支撐底板 上帶有至少一個(gè)開(kāi)口以便導(dǎo)體穿過(guò)，并包括至少一個(gè)連接電路用于將線圈連接到處理模塊。所述裝置最好能對(duì)多個(gè)導(dǎo)體單獨(dú)測(cè)量其中通過(guò)的電流強(qiáng)度，在這種情況下，該裝 置包括多個(gè)相同的測(cè)量構(gòu)件，每個(gè)測(cè)量構(gòu)件包括至少一個(gè)磁路和至少兩個(gè)電線圈，支撐底 板可以由所有測(cè)量構(gòu)件共用。所述測(cè)量裝置可以由單體件構(gòu)成，其中有導(dǎo)體穿過(guò)；或者由至少兩個(gè)部件構(gòu)成，在 將該裝置安裝于電氣設(shè)施中時(shí)，將這兩個(gè)部件在導(dǎo)體周圍組裝。本發(fā)明還涉及一種如序言中定義的電氣設(shè)備，其特征在于包括至少一個(gè)如上文定 義的測(cè)量裝置，該裝置被配置為用于測(cè)量對(duì)所述設(shè)備供電的電導(dǎo)體中至少一個(gè)導(dǎo)體中的電 流強(qiáng)度。


通過(guò)以下參照附圖對(duì)多個(gè)實(shí)施方式的描述更好地闡述本發(fā)明，這些實(shí)施方式是非 限制性的。附圖如下圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置的原理；圖2是簡(jiǎn)化的透視圖，顯示的是一個(gè)裝備有根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置的電氣設(shè)備的 例子；圖3是圖2的測(cè)量裝置的截面圖4是圖3的測(cè)量裝置的IV-IV剖面圖； 圖5是圖3的測(cè)量裝置的一部分的透視圖；圖6是一個(gè)線圈例子的放大透視圖；圖7A、7B、7C分別是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置的一種實(shí)施變型的正視圖、側(cè)視圖、俯 視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出，根據(jù)本發(fā)明可以測(cè)量通過(guò)電導(dǎo)體2或電線(下文稱作導(dǎo)體2)的電流強(qiáng) 度I的測(cè)量裝置1的原理。該測(cè)量裝置1使用了待測(cè)電流I在導(dǎo)體2周圍感應(yīng)的磁場(chǎng)。根 據(jù)本發(fā)明，磁力線的流經(jīng)在閉合路徑G上被控制。該閉合路徑C包括至少一個(gè)開(kāi)放磁路3 并界定了至少兩個(gè)磁隙E，該磁隙E由至少兩個(gè)電線圈4閉合(下文中稱作線圈4)，該電線 圈的各匝與所述磁場(chǎng)流經(jīng)的方向垂直，并占用閉合路徑C的三分之一還多。在路徑C上應(yīng) 用安培定律，將磁場(chǎng)分解為穿過(guò)線圈在空氣中流經(jīng)的和在磁路3中流過(guò)的。如果選擇高磁 導(dǎo)率的磁路3，則在該磁路中經(jīng)過(guò)的磁場(chǎng)分量相對(duì)于在線圈4中流經(jīng)的磁場(chǎng)可以忽略。因 此，線圈4的端子上的電壓與待測(cè)電流強(qiáng)度I的導(dǎo)數(shù)成比例。因此，磁路3的質(zhì)量決定了測(cè) 量裝置1的性能。為此目的，磁路3由高磁導(dǎo)率材料制成，例如鐵合金、鎳合金或類似材料。 因此，磁路3不用于集中磁場(chǎng)，而是用于控制磁力線的分布，并限制線圈4未占用區(qū)域中磁 場(chǎng)的影響。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了線圈4響應(yīng)的優(yōu)化，和對(duì)外部干擾場(chǎng)不敏感的測(cè)量裝置。在圖1示意的測(cè)量裝置1中，磁路3是開(kāi)放的，包括兩個(gè)板形磁元件30，這兩個(gè)磁 元件30可以是平的也可以不是，基本平行，布置在導(dǎo)體2的兩側(cè)，由兩個(gè)寬磁隙g分開(kāi)。磁 力線沿著與板30平行的、基本上是直線的路徑C在板30中經(jīng)過(guò)。磁隙E被稱為“寬”，是相 對(duì)于通常使用的磁路中現(xiàn)有的“窄”磁隙而言的。每個(gè)磁隙g的寬度至少大于板30厚度g 的兩倍，有足夠的寬度來(lái)容納線圈4。例如根據(jù)應(yīng)用的情況，其尺寸可以介于15至150mm之 間。所述測(cè)量裝置1還包括基本平行的兩個(gè)線圈4，這兩個(gè)線圈4布置在導(dǎo)體2的兩 側(cè)，在兩塊板30之間的每個(gè)磁隙E的內(nèi)部延伸，以便閉合磁場(chǎng)的路徑C，不留下空余空間。 磁力線沿著基本是直線的、與所述線圈的各匝垂直的路徑C穿過(guò)線圈4。這兩個(gè)線圈4電氣 串聯(lián)，以便在其端子上輸出電壓U(t)，該電壓U(t)與待測(cè)電流強(qiáng)度的導(dǎo)數(shù)成比例。這兩個(gè) 線圈電氣上相同，有相同的匝數(shù)，按相反的方向繞線，以便有用磁場(chǎng)相加，干擾磁場(chǎng)抵消。因 此，這一構(gòu)造確定的路徑C基本上是平行四邊形的。測(cè)量裝置1對(duì)干擾場(chǎng)以及對(duì)電導(dǎo)體2的位置的敏感性取決于線圈4的有效面積大 小(即匝數(shù)乘以每匝面積)與干擾面積大小(尤其是反饋線(boucle de retour)的面積) 之間的比值。雖然本發(fā)明可以使用任何線圈4，但印刷電路上制作的線圈4尤其適合于這一 應(yīng)用。事實(shí)上，該技術(shù)可以很好地控制線圈的幾何形狀和規(guī)則性，并顯著減小反饋線處的干 擾面積，這種干擾面積的減少歸功于精細(xì)的刻制，可以制作間隔0. Imm至0. 2mm的道。因?yàn)榫€圈4的構(gòu)造和布置實(shí)現(xiàn)了抗干擾場(chǎng)的能力，所以可以顯著減少磁路3的截 面積，從而減少測(cè)量裝置ι的總體尺寸。此外，寬磁隙E也使測(cè)量裝置ι對(duì)該磁隙E的尺寸 變化更加不敏感。此外，寬磁隙g有限制磁性材料中的感應(yīng)的作用，從而可以比現(xiàn)有的窄磁隙方案具有更寬的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍。因此，所制作的測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)范圍寬，例如對(duì)于63A至160A 的給定標(biāo)定值(calibre)，動(dòng)態(tài)范圍為IA至1600A，從而適用于電能測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量的綜合應(yīng)用。采用如上文所確定的構(gòu)造可以容易地制作非常狹小、緊湊的測(cè)量裝置，該裝置可 以合適地集成在電氣設(shè)備10內(nèi)部或上面，如附圖2至4給出的例子。根據(jù)需要，提供的測(cè) 量裝置可以是單體型的(只有一件)，導(dǎo)線2應(yīng)當(dāng)從中穿過(guò)；也可以是可拆卸型的(至少有 兩部分)，以便于安裝在已有的導(dǎo)體2上。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1由一個(gè)處理模塊(未畫(huà)出)來(lái)完善，該處理模塊處理線 圈4的輸出電壓U(t)，以便輸出所測(cè)得的電流強(qiáng)度I的值。通常，該處理模塊是一個(gè)積分 器，其中可以增加一個(gè)帶電容性電路的相位補(bǔ)償級(jí)，用于消除輸出漂移和噪聲，以便增加其 穩(wěn)定性。該處理模塊或任何其它等效模塊不屬于本發(fā)明的目的，不再詳述。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1還可以由電阻電橋71或電容電橋的端子處的電壓測(cè)量 裝置7來(lái)完善，該電阻電橋71或電容電橋安裝在印刷電路40上，印刷電路40用于實(shí)現(xiàn)線 圈4，如下文所述。因此得到一個(gè)電流/電壓混合傳感器(參見(jiàn)圖7B的虛線所示)，用同一 個(gè)測(cè)量裝置1可以同時(shí)測(cè)量通過(guò)電導(dǎo)體2的電流強(qiáng)度和該導(dǎo)體的電壓，例如其目的是制作 電能計(jì)量表、功率變送器、或用于電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的電流/電壓綜合控制設(shè)備。電阻電橋71或電 容電橋通過(guò)連接區(qū)域(plage)72 —方面通過(guò)支撐底板5與處理模塊(未畫(huà)出)相連，另一 方面通過(guò)有線連接(未畫(huà)出)或類似途徑與導(dǎo)體2本身相連。根據(jù)其它未畫(huà)出的變型，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1可以包括一個(gè)其它形狀的開(kāi)放 磁路3，帶有多個(gè)磁隙E，每個(gè)磁隙由一個(gè)線圈4閉合，從而確定一個(gè)多邊形路徑C。本發(fā)明的更佳實(shí)施方式圖3至4描述了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1的更佳實(shí)施方式，該測(cè)量裝置1要安裝 在一個(gè)電氣設(shè)備10中，如圖2所示。該電氣設(shè)備10可以是電氣分?jǐn)嘣O(shè)備例如開(kāi)關(guān)、換向器 開(kāi)關(guān)、自動(dòng)斷路器之類，單相或多相，有或無(wú)中性線。根據(jù)所示的實(shí)例，電氣設(shè)備10包含4 個(gè)導(dǎo)體2 三相和一中性線。相鄰兩個(gè)導(dǎo)體2之間的間隔A較小，根據(jù)設(shè)備類型例如介于15 至50mm之間，從而只留下了很小的可用空間來(lái)用于向每個(gè)電導(dǎo)體2上安置測(cè)量裝置1。同 樣，由于導(dǎo)體2與上游和/或下游各電路或電氣設(shè)備連接的限制，可用的高度H也有限，例 如介于30與80mm之間。電氣設(shè)備10上安裝的測(cè)量裝置1包括與導(dǎo)體2的相同的測(cè)量構(gòu)件1’。每個(gè)測(cè)量 構(gòu)件1’在每個(gè)導(dǎo)體2周圍有一個(gè)閉合路徑C，以便磁力線經(jīng)過(guò)，該路徑C的構(gòu)成包括兩塊平 行板30和兩個(gè)布置在磁隙E中的線圈4，與圖1的原理上一致。每個(gè)測(cè)量構(gòu)件1’安裝在 一個(gè)支撐底板5上，支撐底板5包括連接電路(未畫(huà)出)，可以將線圈4與處理模塊(未畫(huà) 出)相連接。該支撐底板5帶有開(kāi)口 50，構(gòu)成每個(gè)導(dǎo)體2的通路。該測(cè)量裝置1安放在絕 緣盒6中。更具體地，參見(jiàn)圖5，每個(gè)線圈4以印刷電路40的形式制成。該線圈包 括相互平行 并與路徑C垂直的匝41，而待測(cè)電流所感應(yīng)的磁力線通過(guò)路徑C。兩個(gè)電線圈4位置相對(duì) 并串聯(lián)連接，如前文所述。用來(lái)實(shí)現(xiàn)印刷電路40的基板不厚，厚度在1至3mm數(shù)量級(jí)。選 擇基板厚度使得各匝的線性密度與該厚度之間的比值最大，例如對(duì)于采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制造的 印刷電路，該厚度等于1. 6mm。
圖6放大地并且有意不成比例地顯示了各匝41的線圈的圖案，以便于理解?；?上刻制的每個(gè)匝41都包括一個(gè)直線上邊41a、一個(gè)第一反饋線41b (通過(guò)垂直于基板的第一 連接孔43穿過(guò)基板)、一個(gè)平行于上邊41a的直線下邊41c、一個(gè)第二反饋線41d(通過(guò)垂 直于基板的第二連接孔43穿過(guò)基板)。為了使各匝41相互平行，每匝的上邊41a都包含一 個(gè)末端段41e，該末端段41e相對(duì)于所述邊是斜向的，以便在相鄰連接孔43中開(kāi)始反饋線 41d，依次類推。斜向的末端段41e之間相互平行。當(dāng)然，其它等效的圖案也可以適用。
圖7A、7B、7C說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1的開(kāi)放型式，應(yīng)變當(dāng)將該裝置安裝于 電氣設(shè)施中時(shí)用于通過(guò)套入而不是穿過(guò)方式安裝在導(dǎo)體3上。在該實(shí)例中，磁路3的構(gòu)造 被顛倒了 板30與支撐底板5平行，線圈4與該支撐底板5垂直。支撐底板5上裝有第一 組板30以及線圈4，它們之間相互直接連接并與該支撐底板5上的連接電路相連。該測(cè)量 裝置1可以毫不困難地是打開(kāi)的。只需要第二組板30 (與支撐底板5相對(duì))安裝到盒6的 活動(dòng)部分或可拆卸部分上即可。工業(yè)應(yīng)用的可能性從本描述中顯然可以看出本發(fā)明可以達(dá)到預(yù)定的目的，并可以通過(guò)采用電氣和 電子配件制造領(lǐng)域的現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化實(shí)施。本發(fā)明不局限于所描述的例子，而是包括對(duì)于專業(yè)人員來(lái)說(shuō)明顯的任何改進(jìn)和變 型，這些改進(jìn)和變型都屬于所附權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種測(cè)量電流強(qiáng)度(I)的裝置(1)，包括至少一個(gè)磁路(3)，該磁路(3)位于待測(cè)電流通過(guò)的電導(dǎo)體(2)的附近，用于引導(dǎo)待測(cè)電流在所述導(dǎo)體周圍感應(yīng)的磁場(chǎng)；至少一個(gè)與所述磁路(3)相關(guān)聯(lián)的電線圈(4)，用于輸出與待測(cè)電流強(qiáng)度(I)的導(dǎo)數(shù)成比例的電壓；和至少一個(gè)處理所述電壓用于輸出測(cè)得的電流強(qiáng)度值的模塊；所述裝置(1)的特征在于所述磁路(3)是開(kāi)放的并界定了至少兩個(gè)寬磁隙(E)，每個(gè)磁隙由電線圈(4)閉合，以使得所述磁路(3)和所述電線圈(4)界定用于所述磁場(chǎng)流經(jīng)的閉合路徑(C)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述閉合路徑(Q)的形狀基本上是平行四邊 形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于所述磁路(3)由布置在所述導(dǎo)體(2)兩側(cè)的 兩塊板(30)和布置在所述導(dǎo)體(2)兩側(cè)的所述兩塊板的磁隙(E)中的兩個(gè)線圈(4)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述閉合路徑(Q)的形狀基本上是多邊形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于所述磁路(3)由布置在所述導(dǎo)體(2)周圍的N 塊板(30)和布置于所述導(dǎo)體(2)周圍的所述兩塊板的磁隙(E)中的M個(gè)線圈(4)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5的裝置，其特征在于所述線圈(4)是相同的，相對(duì)安裝并且電 氣串聯(lián)連接，以便其有效場(chǎng)增加而干擾場(chǎng)相互抵消。
7.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于每個(gè)線圈(4)都以印刷電路(40)的 形式實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于線圈(4)的多個(gè)匝(41)刻在印刷電路(40)基 板上用于形成相互平行的多個(gè)匝(41)，每匝(41)包括相互平行的至少一個(gè)直線上邊(41a) 和一個(gè)直線下邊(41c)，每匝(41)的至少一個(gè)邊(41a、41c)包含一個(gè)末端段(41e)，該末端 段(41e)相對(duì)于所述邊是斜向的，用于將各匝相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于包括電阻電橋(71)或電容電橋電壓測(cè)量裝置 (7)，所述電壓測(cè)量裝置(7)安裝在用于制作所述線圈⑷的所述印刷電路(40)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述磁隙迄)的寬度至少大于所述磁路(3) 厚度㈦的兩倍。
11.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于所述磁路(3)由高磁導(dǎo)率的鐵磁性 材料形成，以便待測(cè)電流在所述磁路(3)中感應(yīng)的磁場(chǎng)與在所述線圈(4)中的磁場(chǎng)相比可 以被忽略。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于包括至少一個(gè)支撐底板(5)，該支撐底板(5) 上安裝著所述磁路(3)和所述線圈(4)；并且該支撐底板(5)包括至少一個(gè)開(kāi)口(50)以便 所述導(dǎo)體(2)穿過(guò)，和至少一個(gè)連接電路用于將所述線圈(4)連接到所述處理模塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于所述裝置被配置為用于單獨(dú)測(cè)量多個(gè)導(dǎo)體 (2)中流經(jīng)的電流的電流強(qiáng)度(I)；其特征還在于包括多個(gè)相同的測(cè)量構(gòu)件(1’)，每個(gè)測(cè)量 構(gòu)件(1’ )包括至少一個(gè)磁路(3)和至少兩個(gè)電線圈(4)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于包括所述多個(gè)測(cè)量構(gòu)件(1’)共用的支撐底 板(5)。
15.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于所述裝置由單體件構(gòu)成，所述導(dǎo)體 (2)從所述單體件中穿過(guò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于所述裝置由至少兩個(gè)部件構(gòu)成，所述兩個(gè)部件在所述導(dǎo)體(2)的周圍組裝。
17. —種由至少兩個(gè)電導(dǎo)體(2)供電的電氣設(shè)備(10)，其特征在于包括至少一個(gè)根據(jù) 上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量裝置(1)，所述測(cè)量裝置(1)被配置為用于測(cè)量至少一個(gè) 所述電導(dǎo)體(2)中的電流的電流強(qiáng)度(I)，所述測(cè)量裝置包括至少一個(gè)開(kāi)放磁路(3)，所述 開(kāi)放磁路(3)界定了至少兩個(gè)寬磁隙(E)，每個(gè)磁隙由電線圈(4)閉合，所述磁路(3)和所 述電線圈(4)界定用于所述磁場(chǎng)流經(jīng)的閉合路徑(Q)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的電流強(qiáng)度測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置提供與電能測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量綜合應(yīng)用兼容的高度動(dòng)態(tài)測(cè)量，尤其是對(duì)干擾場(chǎng)及待測(cè)電導(dǎo)體的位置不敏感，并且可以打開(kāi)以便于其安裝。所述測(cè)量裝置(1)在導(dǎo)體(2)周圍界定了一個(gè)閉合路徑(C)，可以使所述待測(cè)電流感應(yīng)的磁力線通過(guò)，該磁路由兩塊高磁導(dǎo)率板(30)構(gòu)成，這兩塊高磁導(dǎo)率板(30)由兩個(gè)寬磁隙(E)隔開(kāi)，這兩個(gè)寬磁隙(E)由兩個(gè)相同的電線圈(4)閉合，這兩個(gè)電線圈(4)相對(duì)放置并串聯(lián)連接，以便輸出與待測(cè)電流強(qiáng)度(I)的導(dǎo)數(shù)成比例的電壓。所述測(cè)量裝置(1)尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，可以很容易地集成在任何類型的電氣設(shè)備中。
文檔編號(hào)G01R15/18GK101802623SQ200880106253
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
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