專利名稱：一種輻射電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種福射電流傳感方法及專用傳感器，屬于電流傳感領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在用電的設(shè)備中往往需要知道電流的大小，通常采用電流表即可測(cè)量并用指針或數(shù)字表示出來(lái)。但當(dāng)空間存在強(qiáng)電磁輻射以及無(wú)法采用導(dǎo)線環(huán)境中，電流量的測(cè)量與傳送就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閺?qiáng)電磁輻射及無(wú)聯(lián)接線時(shí)，電流表無(wú)法使用。實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型提供一種輻射電流傳感器，其目的是解決強(qiáng)電磁輻射的空間中和無(wú)法采用導(dǎo)線傳送的環(huán)境中電流量的傳遞問題。技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種輻射電流傳感方法，其特征在于該方法采用半導(dǎo)體制冷原理進(jìn)行電流傳感，具體步驟如下①、被測(cè)電流通過半導(dǎo)體制冷器的P — N結(jié)，使半導(dǎo)體制冷器產(chǎn)生溫差，用散熱器保持制冷器冷面溫度為環(huán)境溫度，則該制冷器的制熱面溫度等于溫差，與電流成正比關(guān)系，完成電流傳感的第一步變換；使制熱面為黑體面，提高輻射率，形成熱輻射波，實(shí)現(xiàn)電流到熱輻射的轉(zhuǎn)換。②、用輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料把原始輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為所需工作波長(zhǎng)；③、將轉(zhuǎn)換后的輻射波通過光學(xué)聚焦，送入傳送介質(zhì)傳導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換器的接收端，然后進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將該輻射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。用半導(dǎo)體制冷器把被測(cè)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為輻射信號(hào)，即強(qiáng)度與電流成正比關(guān)系的輻射波。③步驟中的傳送介質(zhì)為光導(dǎo)纖維或自由空間。輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料NaYF_4:Yb:Er0實(shí)施上述的輻射電流傳感方法所專用的輻射電流傳感器，其特征在于該傳感器包括電流輻射轉(zhuǎn)換器、輻射形成器、傳送介質(zhì)和光電轉(zhuǎn)換器；電流輻射轉(zhuǎn)換器連接輻射形成器，輻射形成器通過傳送介質(zhì)連接至光電轉(zhuǎn)換器。利用珀?duì)柼麩嵝?yīng)原理構(gòu)成的電流輻射轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的制冷面一側(cè)設(shè)置有散熱器，制熱面為黑體面結(jié)構(gòu)。輻射形成器由輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層及光學(xué)透鏡組構(gòu)成，光學(xué)透鏡設(shè)置在轉(zhuǎn)換材料層的后方。在輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上朝向光學(xué)透鏡的一側(cè)設(shè)置有黑體輻射層。優(yōu)點(diǎn)效果本實(shí)用新型提供一種輻射電流傳感器，本實(shí)用新型利用珀?duì)柼麩嵩韺?shí)現(xiàn)電流的輻射傳感，用輻射波來(lái)傳送電流，實(shí)現(xiàn)不用電量傳送電量的目的，在強(qiáng)電磁輻射的空間中以及無(wú)法采用導(dǎo)線傳送的環(huán)境中，很好的實(shí)現(xiàn)了電流的傳感與傳送。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0021]如圖1所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N輻射電流傳感器，該傳感器包括電流輻射轉(zhuǎn)換器、輻射形成器、傳送介質(zhì)和光電轉(zhuǎn)換器；電流輻射轉(zhuǎn)換器連接輻射形成器，輻射形成器通過傳送介質(zhì)連接至光電轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型的電流輻射轉(zhuǎn)換器是利用珀?duì)柼麩嵝?yīng)原理構(gòu)成的，在電流輻射轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的制冷面一側(cè)設(shè)置有散熱器，用來(lái)控制半導(dǎo)體制冷器的制冷面為環(huán)境溫度，制熱面為黑體面結(jié)構(gòu)，提高輻射率。輻射形成器由輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層及光學(xué)透鏡構(gòu)成，光學(xué)透鏡設(shè)置在轉(zhuǎn)換材料層的后方，在輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上還設(shè)置有黑體輻射層，黑體輻射層設(shè)置在輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上朝向光學(xué)透鏡的一側(cè)，也就是說(shuō)光學(xué)透鏡實(shí)際是設(shè)置在黑體輻射層的后方。輻射形成器把原始輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為所需工作波長(zhǎng)，以取得最佳傳輸效果。用光學(xué)透鏡提高耦合效率。如圖1所示，本實(shí)用新型輻射電流傳感方法如下①、被測(cè)電流通過半導(dǎo)體制冷器的P — N結(jié)，使半導(dǎo)體制冷器產(chǎn)生溫差，用散熱器使制冷器冷面溫度為環(huán)境溫度，則該制冷器的制熱面溫度等于溫差，與電流成正比關(guān)系，完成電流傳感的第一步變換，使制熱面為黑體面，提高輻射率，形成熱輻射波，實(shí)現(xiàn)電到熱輻射的轉(zhuǎn)換；②、用輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料把原始輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為所需工作波長(zhǎng)；③、將轉(zhuǎn)換后的輻射波通過光學(xué)聚焦后，送入傳送介質(zhì)傳導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換器的接收端，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換將該輻射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。本實(shí)用新型中用半導(dǎo)體制冷器把被測(cè)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為輻射信號(hào)，即強(qiáng)度與電流成正比關(guān)系的輻射波。③步驟中的傳送介質(zhì)為光導(dǎo)纖維或自由空間，這個(gè)視具體的實(shí)施環(huán)境需要而定。②步驟中的輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料NaYF_4:YbiEr①步驟中的電到熱輻射的轉(zhuǎn)換利用電流輻射轉(zhuǎn)換器完成步驟的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換及光學(xué)聚焦利用輻射形成器完成。本實(shí)用新型中的光電轉(zhuǎn)換器把輻射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行輸出。本實(shí)用新型操作合理，效果明顯利于在電流傳感領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種輻射電流傳感器，其特征在于:該傳感器包括電流輻射轉(zhuǎn)換器、輻射形成器、傳送介質(zhì)和光電轉(zhuǎn)換器；電流輻射轉(zhuǎn)換器連接輻射形成器，輻射形成器通過傳送介質(zhì)連接至光電轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射電流傳感器，其特征在于:利用珀?duì)柼麩嵝?yīng)原理構(gòu)成的電流輻射轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的制冷面一側(cè)設(shè)置有散熱器，制熱面為黑體面結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射電流傳感器，其特征在于:輻射形成器由輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層及光學(xué)透鏡組構(gòu)成，光學(xué)透鏡設(shè)置在轉(zhuǎn)換材料層的后方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射電流傳感器，其特征在于:在輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上朝向光學(xué)透鏡的一側(cè)設(shè)置有黑體輻射層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射電流傳感器，其特征在于:傳送介質(zhì)為光導(dǎo)纖維或自由空間。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種輻射電流傳感器，該傳感器包括電流輻射轉(zhuǎn)換器、輻射形成器、傳送介質(zhì)和光電轉(zhuǎn)換器；電流輻射轉(zhuǎn)換器連接輻射形成器，輻射形成器通過傳送介質(zhì)連接至光電轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型利用珀?duì)柼麩嵩韺?shí)現(xiàn)電流的輻射傳感，用輻射波來(lái)傳送電流，實(shí)現(xiàn)不用電量傳送電量的目的，在強(qiáng)電磁輻射的空間中以及無(wú)法采用導(dǎo)線傳送的環(huán)境中，很好的實(shí)現(xiàn)了電流的傳感與傳送。
文檔編號(hào)G01R15/22GK202916332SQ201220644159
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者賈丹平, 傘宏力, 袁卓 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)