本實用新型涉及一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器。
背景技術(shù)：
自然界的雷擊電流可達(dá)上百千安，通常采用分流器或羅戈夫斯基線圈（羅氏線圈）進(jìn)行測量。其中分流器為一阻值極小的無感電阻，需要串接在電流回路中使用、移動十分不便，主要應(yīng)用于實驗室等固定設(shè)備的大電流測量。而羅氏線圈采用非接觸式、磁耦合測量技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便的特點，廣泛應(yīng)用與便攜式儀器和現(xiàn)場測試中。但分流器與羅氏線圈相比，具有更大的頻率響應(yīng)帶寬，分流器可準(zhǔn)確測量從直流至高頻的大電流波形，而羅氏線圈擅長于測量高頻電流信號，對于低頻電流信號，需大幅增加線圈電感來提高低頻增益。雷電流波形種類繁多、頻率范圍大，需要采用寬帶傳感器進(jìn)行測量。
當(dāng)被測大電流回路的直徑大于1m（各類金屬桿塔），不能采用分流器測量（支撐強(qiáng)度不足），同時制造高精度、便攜式的羅氏線圈也變得十分困難；主要因為載流導(dǎo)體與羅氏線圈的耦合系數(shù)變小，從而需要增加線圈的匝數(shù)和有效截面積來補(bǔ)償，造成線圈重量、體積和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求均大幅提高，失去實用性和便攜特性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是：解決被測大電流回路直徑較大時，制造高精度羅氏線圈十分困難，傳統(tǒng)構(gòu)造線圈的體積、重量、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅度增加，失去實用性和便攜性的問題；提供一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器，通過特殊的兩級線圈結(jié)構(gòu)，減少線圈匝數(shù)和重量、降低制造成本和安裝困難。
本實用新型為了實現(xiàn)上述目的，提供的技術(shù)方案是：
一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器，其特征在于，包括：
第一級線圈，第一級線圈采用傳統(tǒng)空心羅氏線圈、輸出端短路，用于等比例減小測試電流；
第二級線圈，第二級線圈采用帶磁芯的小型自積分羅氏線圈，用于測量第一級線圈中的電流，第一級線圈輸出端穿過第二級線圈后與輸入端連接短路；
采樣電阻，所述采樣電阻與第二級線圈輸出端串聯(lián)，功能即積分電阻。
在上述的一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器，所述第一級線圈采用傳統(tǒng)大口徑羅氏線圈繞制方法，耦合被測回路大電流產(chǎn)生的磁場、實現(xiàn)等比例變流器的功能；采用多匝線圈增加線圈電感、輸出端短接降低線圈內(nèi)阻，并采用空心線圈結(jié)構(gòu)。
在上述的一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器，所述第二級線圈采用小型自積分羅氏線圈測量第一級線圈中的電流，其輸出電壓信號與第一級線圈電流成正比，電壓大小取決于第二級線圈匝數(shù)和取樣電阻大小。
在上述的一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器，所述采樣電阻即為積分電阻，采用不大于75Ω的無感電阻。
本實用新型的優(yōu)點是：第一級線圈和第二級線圈匝數(shù)的乘積，等效于傳統(tǒng)羅氏線圈匝數(shù)，大大改善了傳統(tǒng)線圈的低頻相應(yīng)特性，降低制造難度。其第一級空心線圈更容易定制為柔性結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場安裝；第二級帶磁芯線圈，可實現(xiàn)小型化、并提高測量精度。
附圖說明
圖1是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
參見圖1，本實用新型中的一種便攜式大口徑大電流寬帶傳感器主要包括：第一級線圈T1，第二級線圈T2，采樣電阻R。
本實用新型中第一級線圈相當(dāng)于一個變流器，只負(fù)責(zé)與匝數(shù)（參照1000匝）成正比的降低被測電流信號幅值，而不進(jìn)行測量，因此可將輸出端短接減少線圈內(nèi)阻和提高低頻響應(yīng)特性，并降低制造難度，使其更容易定制為柔性線圈結(jié)構(gòu)，以方便攜帶與現(xiàn)場安裝。
本實用新型中第二級線圈的口徑為第一級線圈的導(dǎo)線直徑，因此已不受被測對象大小和形狀影響，可充分利用現(xiàn)有高精度寬頻電流傳感器的制造技術(shù)。
本實用新型中采樣電阻即為積分電阻，應(yīng)采用不大于75Ω的無感電阻，可與第二級線圈集成、也可采用分立元件；當(dāng)采樣電阻使用同軸電纜引出時，應(yīng)注意與電纜波阻抗匹配。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。