本發(fā)明涉及電流互感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流互感器感應(yīng)方法及側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電流互感器一般為穿心式互感器，即通過將被測(cè)線路穿過電流互感器(一般為環(huán)狀)的中心來對(duì)被測(cè)線路進(jìn)行測(cè)試。實(shí)際制作電流互感器時(shí)，電流互感器需要根據(jù)穿過互感器的被測(cè)導(dǎo)體的大小進(jìn)行制作，因此電流互感器產(chǎn)品會(huì)有不同的尺寸。當(dāng)將電流互感器應(yīng)用到斷路器、探測(cè)器等產(chǎn)品上時(shí)，斷路器、探測(cè)器等產(chǎn)品就需要相應(yīng)的空間來安裝電流互感器，然后由于斷路器、探測(cè)器等產(chǎn)品本身尺寸的限制，導(dǎo)致電流互感器的安裝受限，不能得到很好的應(yīng)用。

同時(shí)，現(xiàn)有的電流互感器多為繞組式互感器，通過繞組感應(yīng)電流大小，其感應(yīng)精度低、感應(yīng)準(zhǔn)確性低，感應(yīng)到的電流直接輸入到斷路器或者探測(cè)器的控制電路，控制電路根據(jù)感應(yīng)電流大小直接生成控制指令，電流互感器無法對(duì)經(jīng)過被測(cè)線路的電流進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地辨識(shí)和分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種電流互感器感應(yīng)方法及基于該方法的側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器。

為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電流互感器感應(yīng)方法，將線圈置于被測(cè)電路的一側(cè)，利用線圈獲得被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)，然后將感應(yīng)信號(hào)放大后輸入到mcu,通過mcu對(duì)放大后的被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理獲得指示信號(hào)，通過指示信號(hào)反映被測(cè)線路中的電流變化。

作為優(yōu)選，所述mcu的分析處理方法包括以下步驟：

a.先對(duì)采集到的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)字信號(hào)；

b.再對(duì)獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理；

c.對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算分析，生成相應(yīng)的指示信號(hào)。

一種基于上述感應(yīng)方法的側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器，包括殼體、線圈、運(yùn)算放大器、mcu和輸出端，所述線圈、運(yùn)算放大器和mcu內(nèi)置于殼體中，所述輸出端位于殼體外部，所述線圈感應(yīng)流經(jīng)被測(cè)線路周圍的磁力線信號(hào)，并將磁力線信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后輸入到運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器對(duì)接收的電信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的電信號(hào)輸入到mcu進(jìn)行處理，所述mcu對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理分析獲得相應(yīng)的用于反映被測(cè)線路中的電流變化的指示信號(hào)并將指示信號(hào)通過輸出端輸出。

作為優(yōu)選，所述mcu包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字濾波單元和信號(hào)處理單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)來自于運(yùn)算放大器的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字信號(hào)并將數(shù)字信號(hào)輸入到數(shù)字濾波單元，所述數(shù)字濾波單元對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波并將濾波后的數(shù)字信號(hào)輸入到信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理獲得用于反映被測(cè)線路中的電流變化的指示信號(hào)并將指示信號(hào)輸入到輸出端。

從以上描述可以看出，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1.電流互感器不是通過繞組對(duì)被測(cè)線路進(jìn)行測(cè)試，其制作尺寸不再受被測(cè)電流大小的限制，同時(shí)被測(cè)線路無需穿過電流互感器，使得電流互感器的安裝不再受限，能夠很好地應(yīng)用于更多產(chǎn)品。

2.電流互感器根據(jù)被測(cè)線路中的電流磁場(chǎng)方向?qū)Ρ粶y(cè)電路的電流大小和方向進(jìn)行判定，且通過mcu進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地辨識(shí)和分析，感應(yīng)精度高、感應(yīng)準(zhǔn)確性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器mcu的系統(tǒng)框圖；

圖3是本發(fā)明側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器的使用狀態(tài)圖；

附圖標(biāo)記：

圖1中：1.殼體、2.線圈、3.運(yùn)算放大器、4.mcu、5.輸出端；

圖2中：41.模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、42.數(shù)字濾波單元、43.信號(hào)處理單元；

圖3中：1.側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器、2.被測(cè)線路。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1至圖3，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，但不對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求做任何限定。

如圖1所示，一種側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器，包括殼體1、線圈2、運(yùn)算放大器3、mcu4和輸出端5，線圈2、運(yùn)算放大器3和mcu4內(nèi)置于殼體1中，輸出端5位于殼體外部，線圈1感應(yīng)流經(jīng)被測(cè)線路周圍的磁力線信號(hào)，并將磁力線信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后輸入到運(yùn)算放大器3，運(yùn)算放大器3對(duì)接收的電信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的電信號(hào)輸入到mcu4進(jìn)行處理，mcu4對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理分析獲得相應(yīng)的用于反映被測(cè)線路中的電流變化的指示信號(hào)并將指示信號(hào)通過輸出端5輸出。

其中，如圖2所示，mcu包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元41、數(shù)字濾波單元42和信號(hào)處理單元43，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元41對(duì)來自于運(yùn)算放大器3的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字信號(hào)并將數(shù)字信號(hào)輸入到數(shù)字濾波單元42，數(shù)字濾波單元42對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波并將濾波后的數(shù)字信號(hào)輸入到信號(hào)處理單元43，信號(hào)處理單元43對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理獲得用于反映被測(cè)線路中的電流變化的指示信號(hào)并將指示信號(hào)輸入到輸出端。

如圖3所示為本發(fā)明所述的側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器的使用狀態(tài)圖。

本發(fā)明所述的側(cè)邊感應(yīng)式互感器的感應(yīng)方法為：將線圈置于被測(cè)電路的一側(cè)，利用線圈獲得被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)，然后將感應(yīng)信號(hào)放大后輸入到mcu,通過mcu對(duì)放大后的被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理獲得指示信號(hào)，通過指示信號(hào)反映被測(cè)線路中的電流變化。指示信號(hào)可以為電流信號(hào)、電壓信號(hào)、功率信號(hào)等。

其中mcu的分析處理方法包括以下步驟：

a.先對(duì)采集到的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)字信號(hào)；

b.再對(duì)獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理；

c.最后對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算分析，生成相應(yīng)的指示信號(hào)。

上述處理過程可以采用隨機(jī)噪聲信號(hào)(包括白噪聲及有色噪聲)的功率譜分析技術(shù)、噪聲信號(hào)的卷積、信號(hào)相關(guān)技術(shù)及噪聲中的信號(hào)檢測(cè)技術(shù)等技術(shù)。

將線圈、運(yùn)算放大器和mcu同時(shí)集成于互感器內(nèi)部，先利用線圈獲得被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)，再利用運(yùn)算放大器對(duì)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大，最后利用mcu對(duì)放大后的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析，使得能夠準(zhǔn)確、有效及快速地辨識(shí)和分析被測(cè)電路中的電流信號(hào)變化，與傳統(tǒng)的互感器感應(yīng)方法相比，提高了感應(yīng)精度、感應(yīng)準(zhǔn)確性。

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.電流互感器不是通過繞組對(duì)被測(cè)線路進(jìn)行測(cè)試，其制作尺寸不再受被測(cè)電流大小的限制，同時(shí)被測(cè)線路無需穿過電流互感器，使得電流互感器的安裝不再受限，能夠很好地應(yīng)用于更多產(chǎn)品。

2.電流互感器根據(jù)被測(cè)線路中的電流磁場(chǎng)方向?qū)Ρ粶y(cè)電路的電流大小和方向進(jìn)行判定，且通過mcu進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地辨識(shí)和分析，感應(yīng)精度高，感應(yīng)準(zhǔn)確性高。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電流互感器技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有的電流互感器一般為穿心式互感器，尺寸不一，安裝受限。同時(shí)，現(xiàn)有的電流互感器多為繞組式互感器，通過繞組感應(yīng)電流大小，其感應(yīng)精度低，感應(yīng)準(zhǔn)確性低，無法對(duì)經(jīng)過被測(cè)線路的電流進(jìn)行準(zhǔn)確、有效及快速地辨識(shí)和分析。針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種電流互感器感應(yīng)方法及側(cè)邊感應(yīng)式電流互感器，所述方法為將線圈置于被測(cè)電路的一側(cè)，利用線圈獲得被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)，然后將感應(yīng)信號(hào)放大后輸入到MCU,通過MCU對(duì)放大后的被測(cè)線路周圍磁力線的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理獲得指示信號(hào)，通過指示信號(hào)反映被測(cè)線路中的電流變化?；谠摲椒ǖ碾娏骰ジ衅靼惭b尺寸不再受限，同時(shí)能夠?qū)?jīng)過被測(cè)線路的電流進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地辨識(shí)和分析。

技術(shù)研發(fā)人員：李吉廣;陳存;王書成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：艾迪迪電氣（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.21
技術(shù)公布日：2017.07.07