本實(shí)用新型涉及電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)檢測的電流傳感器。

背景技術(shù)：

目前的類似產(chǎn)品有電纜型電流溫度故障指示器、段碼LCD顯示故障指示器等產(chǎn)品。現(xiàn)有電纜型電流溫度故障指示器，傳感器捕捉到的信號通過電纜線傳輸給主機(jī)，主機(jī)接收到信號后電纜的電流、溫度信息。

然而常規(guī)傳感器存在以下缺陷，一是對合閘、涌流、瞬時(shí)大電流存在誤報(bào)故障的問題，故障檢測的準(zhǔn)確度低；二是，電流傳感器內(nèi)的處理控制模塊無間歇工作，整個(gè)傳感器的功耗高；三是傳感器采用有源供電方式，對外部供電的依賴，安裝不便；四是確少對溫度信息的檢測。

因此，針對以上不足，需要提供了一種自適應(yīng)檢測的電流傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型的目的是一方面提供一種自適應(yīng)檢測的電流傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中故障檢測的準(zhǔn)確度低和整個(gè)傳感器的功耗高的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一方面提供了一種自適應(yīng)檢測的電流傳感器，其包括鐵環(huán)、線圈采樣回路、處理控制單元、電流記憶單元、比較器、加法器及故障信息傳送單元，所述線圈采樣回路的感應(yīng)線圈與所述鐵環(huán)配合，以實(shí)時(shí)檢測電流信息，所述處理控制單元與所述線圈采樣回路連接，以讀取實(shí)時(shí)電流信息；所述電流記憶單元與所述線圈采樣回路連接，以獲得記憶電流信息；所述線圈采樣回路與所述比較器連接，所述電流記憶單元通過加法器與所述比較器連接，所述比較器接收經(jīng)加法器抬高設(shè)定閾值后的記憶電流信息；所述比較器與處理控制單元連接，在電流突變時(shí)向所述處理控制單元輸入觸發(fā)信號和喚醒所述處理控制單元；所述處理控制單元與所述故障信息傳送單元連接，在收到觸發(fā)信號后進(jìn)行判斷并將故障信息經(jīng)故障信息傳送單元傳送給上位機(jī)。

其中，還包括溫度采樣單元，所述溫度采樣單元與所述處理控制單元連接，以將采集的溫度信息傳遞給所述處理控制單元。

其中，還包括定時(shí)單元，所述定時(shí)單元與所述處理控制單元連接，在經(jīng)過設(shè)定的時(shí)間段后喚醒所述處理控制單元。

其中，所述線圈采樣回路包括串聯(lián)的二極管和電阻。

其中，還包括內(nèi)置式鋰電池，所述內(nèi)置式鋰電池與所述處理控制單元連接。

其中，所述處理控制單元為微控制單元；所述電流記憶單元為記憶電容；所述比較器為比較器電路。

其中，所述加法器為加法器電路。

其中，所述故障信息傳送單元為通訊單元。

(三)有益效果

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型提供的自適應(yīng)檢測的電流傳感器中，通過電流記憶單元記憶實(shí)時(shí)電流信息，而獲得記憶電流信息，并通過加法器對記憶電流信息抬高設(shè)定的閾值，將經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息比較，電流突變時(shí)，比較器會(huì)輸出觸發(fā)信號喚醒處理控制單元，通過這種新的自適應(yīng)檢測方式對運(yùn)行線路進(jìn)行監(jiān)測，解決了大電流誤報(bào)故障的問題，提高了故障檢測的準(zhǔn)確度。

處理控制單元采用定時(shí)喚醒和電流突變喚醒兩種喚醒方式，實(shí)時(shí)性好并且功耗低，處理控制單元平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，整個(gè)電路功耗很低，不會(huì)漏失故障突變同時(shí)保證了整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

內(nèi)置式鋰電池與所述處理控制單元連接，改變了原有傳感器對外部供電的依賴，安裝更加便捷。

通過溫度采樣單元與處理控制單元連接，以將采集的溫度信息傳遞給所述處理控制單元，這樣傳感器集成了電流和溫度信號的檢測，提高了傳感器的適用性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例采用自適應(yīng)檢測方式的電流傳感器的工作原理圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例采用自適應(yīng)檢測方式的電流傳感器的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例采用自適應(yīng)檢測方式的電流傳感器中比較器的連接關(guān)系電路圖。

圖中，1：U型鐵環(huán)；2：傳感器殼體；3：比較器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型提供的采用自適應(yīng)檢測方式的電流傳感器包括鐵環(huán)、線圈采樣回路、處理控制單元、電流記憶單元、比較器3、加法器及故障信息傳送單元，線圈采樣回路的感應(yīng)線圈與鐵環(huán)(具體為U型鐵環(huán)1)配合，以實(shí)時(shí)檢測電流信息，處理控制單元與線圈采樣回路連接，以讀取實(shí)時(shí)電流信息；電流記憶單元與線圈采樣回路連接，以獲得記憶電流信息，該記憶電流信息反映的為一定時(shí)段前的電流信息；線圈采樣回路與比較器連接，電流記憶單元通過加法器與比較器連接，比較器接收經(jīng)加法器抬高設(shè)定閾值后的記憶電流信息；比較器與處理控制單元連接，在電流突變時(shí)向處理控制單元輸入觸發(fā)信號和喚醒處理控制單元；處理控制單元與故障信息傳送單元連接，在收到觸發(fā)信號后進(jìn)行判斷并將故障信息經(jīng)故障信息傳送單元傳送給上位機(jī)。其中，處理控制單元具體為微控制單元，即MCU；線圈采樣回路、處理控制單元、電流記憶單元、比較器、加法器及故障信息傳送單元內(nèi)置于傳感器殼體2內(nèi)；圖3中，實(shí)時(shí)電流信息VFD及記憶電流信息VT進(jìn)入比較器3，比較器將觸發(fā)信號VH發(fā)出。

上述實(shí)施例中，傳感器內(nèi)部采用一個(gè)感應(yīng)線圈，配合傳感器外部U型鐵環(huán)形成閉合回路，利用電磁感應(yīng)技術(shù)獲取一次線路上的電流信息，具體地，線圈采樣回路對實(shí)時(shí)電流進(jìn)行整流采樣獲得實(shí)時(shí)電流信息，然后送入處理控制單元定時(shí)讀取實(shí)時(shí)電流信息；實(shí)時(shí)電流信息經(jīng)處理控制單元處理，可把采集到的實(shí)時(shí)電流信息上傳主機(jī)；電流記憶單元與線圈采樣回路連接，實(shí)時(shí)電流信息經(jīng)電容記憶獲得記憶電流信息，再對記憶電流信息經(jīng)過加法器抬高一定閾值后，通過比較器將經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息比較，在電流突變時(shí)獲取觸發(fā)信號，電流突變時(shí)比較器會(huì)輸出觸發(fā)信號喚醒處理控制單元，處理控制單元經(jīng)過測量判斷后發(fā)出故障信號，以便于實(shí)時(shí)上傳故障信息。

其中，由于傳感器采用電流記憶單元對實(shí)時(shí)電流信息進(jìn)行記憶形成記憶電流信息，并通過加法器抬高一定閾值，將經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息比較，正常變動(dòng)情況下，實(shí)時(shí)電流信息小于經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息，比較器不發(fā)觸發(fā)信號，電流突變時(shí)，實(shí)時(shí)電流信息大于經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息，比較器會(huì)輸出觸發(fā)信號喚醒處理控制單元，通過這種新的自適應(yīng)檢測方式對運(yùn)行線路進(jìn)行監(jiān)測，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對合閘、涌流、瞬時(shí)大電流誤報(bào)故障的問題，提高了故障檢測的準(zhǔn)確度；同時(shí)，處理控制單元采用電流突變喚醒兩種喚醒方式，實(shí)時(shí)性好并且功耗低，處理控制單元平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，整個(gè)電路功耗很低。

進(jìn)一步地，還包括溫度采樣單元，溫度采樣單元與處理控制單元連接，以將采集的溫度信息傳遞給處理控制單元；這樣傳感器集成了電流和溫度信號的檢測，溫度采樣單元檢測的數(shù)據(jù)也送入處理控制單元然后可上傳上位機(jī)。

具體地，還包括定時(shí)單元，定時(shí)單元與處理控制單元連接，在經(jīng)過設(shè)定的時(shí)間段后喚醒處理控制單元，定時(shí)讀取實(shí)時(shí)電流信息。傳感器采用定時(shí)喚醒和電流突變喚醒兩種喚醒方式，控制處理單元每隔一定時(shí)間(如10秒)被定時(shí)器喚醒一次，短時(shí)間(如1毫秒)內(nèi)完成測量后進(jìn)入睡眠狀態(tài)，所以整機(jī)功耗極低；這樣，不會(huì)漏失故障突變的同時(shí)保證了整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

具體地，線圈采樣回路包括串聯(lián)的二極管和電阻，這樣可抬高小電流時(shí)的采樣電壓信息(或電流信息)，提高采樣精度；還包括內(nèi)置式鋰電池，內(nèi)置式鋰電池與處理控制單元連接，改變了原有傳感器對外部供電的依賴，安裝更加便捷。

具體地，電流記憶單元為記憶電容，比較器為比較器電路；加法器為加法器電路；故障信息傳送單元為通訊單元，故障信息傳送可以為有線的方式，也可以為無線的方式。

為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的自適應(yīng)檢測的電流傳感器，下面具體介紹下自適應(yīng)檢測的步驟：

S1.通過電磁感應(yīng)的方式獲取一次線路上的實(shí)時(shí)電流信息，通過線圈采樣回路對實(shí)時(shí)電流信息進(jìn)行整流采樣，并將實(shí)時(shí)電流信息送入處理控制單元(具體為MCU)，處理控制單元定時(shí)讀取實(shí)時(shí)電流信息，平時(shí)處于睡眠狀態(tài)；

S2.通過電流記憶單元記憶實(shí)時(shí)電流信息，而獲得記憶電流信息；

S3.通過加法器對記憶電流信息抬高設(shè)定的閾值；

S4.通過比較器將經(jīng)抬高設(shè)定閾值的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息進(jìn)行比較，以獲取觸發(fā)信號，將觸發(fā)信號發(fā)送至處理控制單元；

S5.根據(jù)傳來的觸發(fā)信號，喚醒處理控制單元，通過處理控制單元對實(shí)時(shí)電流信息進(jìn)行檢測判斷后，發(fā)出故障信號。

通過電流記憶單元記憶實(shí)時(shí)電流信息，而獲得記憶電流信息，并通過加法器對記憶電流信息抬高設(shè)定的閾值，將經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息比較，正常變動(dòng)情況下，實(shí)時(shí)電流信息小于經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息，比較器不發(fā)觸發(fā)信號，電流突變時(shí)，比較器會(huì)輸出觸發(fā)信號喚醒處理控制單元，通過這種新的自適應(yīng)檢測方式對運(yùn)行線路進(jìn)行監(jiān)測，解決了大電流誤報(bào)故障的問題，提高了故障檢測的準(zhǔn)確度；同時(shí)，處理控制單元采用定時(shí)喚醒和電流突變喚醒兩種喚醒方式，實(shí)時(shí)性好并且功耗低，處理控制單元平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，整個(gè)電路功耗很低。

具體地，其還包括以下步驟：

通過有線或無線的方式將上述故障信號傳遞給上位機(jī)。

具體地，步驟S4中，電流突變時(shí)，比較器根據(jù)經(jīng)抬高設(shè)定閾值的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息，發(fā)出觸發(fā)信號。

步驟S1中，處理控制單元每隔10秒被定時(shí)器喚醒讀取實(shí)時(shí)電流信息一次，1毫秒內(nèi)完成測量讀取后進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

具體地，還包括以下步驟：

通過溫度采樣單元檢測一次線路的溫度信息，并將溫度信息送入處理控制單元。這樣傳感器集成了電流和溫度信號的檢測，溫度采樣單元檢測的數(shù)據(jù)也送入處理控制單元然后可上傳上位機(jī)。

另外，本實(shí)用新型中，傳感器采用灌封技術(shù)灌封，防水等級可達(dá)IP67。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的自適應(yīng)檢測的電流傳感器中，通過電流記憶單元記憶實(shí)時(shí)電流信息，而獲得記憶電流信息，并通過加法器對記憶電流信息抬高設(shè)定的閾值，將經(jīng)抬高閾值后的記憶電流信息與實(shí)時(shí)電流信息比較，電流突變時(shí)，比較器會(huì)輸出觸發(fā)信號喚醒處理控制單元，通過這種新的自適應(yīng)檢測方式對運(yùn)行線路進(jìn)行監(jiān)測，解決了大電流誤報(bào)故障的問題，提高了故障檢測的準(zhǔn)確度；同時(shí)，處理控制單元采用定時(shí)喚醒和電流突變喚醒兩種喚醒方式，實(shí)時(shí)性好并且功耗低，處理控制單元平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，整個(gè)電路功耗很低；內(nèi)置式鋰電池與處理控制單元連接，改變了原有傳感器對外部供電的依賴，安裝更加便捷。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。