識(shí)別或定位電流傳感器的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于電力導(dǎo)體(440)的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)包括基本單元(410)、傳感器電纜(420)和電流傳感器(430)。所述基本單元包括第一指示電路(413)和被電連接到電壓源(424)的第一電阻(425)。所述傳感器電纜包括導(dǎo)體(421)。所述電流傳感器通過所述傳感器電纜被電連接到所述基本單元。所述電流傳感器包括第二電阻(432)和第二指示器(433)。所述第一電阻和所述第一指示電路通過所述導(dǎo)體被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。
【專利說明】識(shí)別或定位電流傳感器的方法和裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年7月20日提交的序列號(hào)為13/553,891的美國專利申請(qǐng)的權(quán)益，該申請(qǐng)通過引用的方式在此并入。
[0003]本申請(qǐng)涉及2012年7月20日提交的共同轉(zhuǎn)讓的、共同未決的序列號(hào)為13/553，893 的題為 “METHOD AND APPARATUS OF LOCATING CURRENT SENSORS (定位電流傳感器的方法和裝置)”的美國專利申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]所公開的構(gòu)思一般地涉及監(jiān)視系統(tǒng)，更具體地說，涉及具有電流傳感器的能量監(jiān)視系統(tǒng)，該電流傳感器用于感測(cè)在電導(dǎo)體中流動(dòng)的電流。所公開的構(gòu)思進(jìn)一步涉及識(shí)別和/或定位電流傳感器的方法。

【背景技術(shù)】
[0005]能量監(jiān)視系統(tǒng)可以監(jiān)視通過一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體的能量。典型的能量監(jiān)視系統(tǒng)包括電連接到基本單元的一個(gè)或多個(gè)電流傳感器(例如但不限于電流互感器(currenttransformer))。
[0006]各種類型的電流傳感器是眾所周知的。例如，電流互感器通常包括環(huán)形鐵芯，其周圍纏繞多匝一定數(shù)量的繞組。在使用中，電導(dǎo)體位于環(huán)形鐵芯的孔中，并且當(dāng)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體用作單匝初級(jí)繞組以便在次級(jí)繞組中感應(yīng)電流。根據(jù)應(yīng)用，次級(jí)繞組與基本單元的負(fù)載電阻器電連接?；締卧袦y(cè)跨負(fù)載電阻器的電壓并且響應(yīng)地提供輸出，該輸出例如可以是電流的測(cè)量結(jié)果。盡管電流傳感器和能量監(jiān)視系統(tǒng)一般對(duì)其預(yù)期目的有效，但它們不是沒有限制。
[0007]在多個(gè)電流傳感器被電連接到基本單元的環(huán)境中，很難確定電流傳感器的標(biāo)識(shí)(identity)和位置。例如，當(dāng)電連接基本單元與電流互感器的電纜相對(duì)長，或者要不然難以跟蹤時(shí)，很難定位與基本單元電連接的電流傳感器。此外，技術(shù)人員花費(fèi)時(shí)間直觀定位電流傳感器以確定電流傳感器的標(biāo)識(shí)。
[0008]因此，需要提供一種改進(jìn)的能量監(jiān)視系統(tǒng)，其克服與相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】關(guān)聯(lián)的這些和其它缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]所公開的構(gòu)思的實(shí)施例滿足這些和其它需求，其中能量監(jiān)視系統(tǒng)包括:基本單元，包括被電連接到電流傳感器的基本單元，其中所述基本單元包括第一指示電路和第一電阻；以及通過傳感器電纜被電連接的所述電流傳感器，并且其中所述第一電阻和所述第一指示電路被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。
[0010]根據(jù)所公開的構(gòu)思的一個(gè)方面，一種用于電力導(dǎo)體的能量監(jiān)視系統(tǒng)包括:基本單元，其包括第一指示電路和被電連接到電壓源的第一電阻；傳感器電纜，其包括導(dǎo)體；電流傳感器，其通過所述傳感器電纜被電連接到所述基本單元，所述電流傳感器包括第二電阻和第二指示器，其中所述第一電阻和所述第一指示電路通過所述導(dǎo)體被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。
[0011]根據(jù)所公開的構(gòu)思的另一個(gè)方面，一種在公共導(dǎo)體上多路復(fù)用傳感器識(shí)別和傳感器位置信息的方法包括:提供基本單元，其包括第一指示電路和被電連接到電壓源的第一電阻；提供傳感器電纜，其包括導(dǎo)體；提供電流傳感器，其包括第二電阻和第二指示器；以及使用所述傳感器電纜將所述基本單元電連接到所述電流傳感器，以便所述第一電阻和所述第一指示電路通過所述導(dǎo)體被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，可以從以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述全面了解所公開的構(gòu)思，這些附圖是:
[0013]圖1是根據(jù)所公開的構(gòu)思的實(shí)施例的能量監(jiān)視系統(tǒng)的框圖。
[0014]圖2是根據(jù)所公開的構(gòu)思的其它實(shí)施例的能量監(jiān)視系統(tǒng)的電路圖。
[0015]圖3是根據(jù)所公開的構(gòu)思的其它實(shí)施例的能量監(jiān)視系統(tǒng)的電路圖。
[0016]圖4是根據(jù)所公開的構(gòu)思的其它實(shí)施例的能量監(jiān)視系統(tǒng)的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如在此采用的，術(shù)語“數(shù)量”應(yīng)該指一或大于一的整數(shù)(即，多個(gè))。
[0018]如在此采用的，術(shù)語“電導(dǎo)體”應(yīng)該指導(dǎo)線(例如但不限于實(shí)心的；絞合的；絕緣的；非絕緣的)、銅導(dǎo)體、鋁導(dǎo)體、合適的金屬導(dǎo)體，或者允許電流很容易流動(dòng)的其它合適的材料或物體。
[0019]如在此采用的，兩個(gè)或更多部分被“連接”或“耦合(couple) ”在一起的表述應(yīng)該指這些部分被直接接合在一起或者通過一個(gè)或多個(gè)中間部分被接合。進(jìn)一步，如在此采用的，兩個(gè)或更多部分被“附接(attach) ”的表述應(yīng)該指這些部分被直接接合在一起。
[0020]參考圖1，示出能量監(jiān)視系統(tǒng)100。能量監(jiān)視系統(tǒng)100包括基本單元110，其通過第一、第二和第三傳感器電纜120、120’、120"(例如但不限于雙絞線電纜)分別電連接到第一、第二和第三電流傳感器130、130’、130"(例如但不限于電流互感器)。盡管圖1示出被電連接到三個(gè)電流傳感器的基本單元110，但所公開的構(gòu)思并不限于此?；締卧?10可以被電連接到任意數(shù)量的電流傳感器。第一、第二和第三電流傳感器130、130’、130"分別被感應(yīng)地耦合到第一、第二和第三電力導(dǎo)體140、140’、140"。因此，能量監(jiān)視系統(tǒng)100可以感測(cè)流過第一、第二和第三電力導(dǎo)體140、140’、140"中每一者的電流。
[0021]圖2示出能量監(jiān)視系統(tǒng)200，其包括通過傳感器電纜220電連接的基本單元210和電流傳感器230?；締卧?10包括感測(cè)電流輸出端211 (例如但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、負(fù)載電阻212、電壓源213、傳感器識(shí)別輸出端214 (例如但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、第一電阻215和接地216。接地216還可以例如是但不限于公共參考點(diǎn)。
[0022]傳感器電纜220包括第一導(dǎo)體221 (例如但不限于雙絞線)和第二導(dǎo)體222 (例如但不限于雙絞線)。盡管圖2示出包括兩個(gè)導(dǎo)體的傳感器電纜220，但所公開的構(gòu)思并不限于此。傳感器電纜220可以包括任何合適數(shù)量的導(dǎo)體。
[0023]電流傳感器230包括次級(jí)繞組231和第二電阻232。次級(jí)繞組231被感應(yīng)耦合到電力導(dǎo)體240。
[0024]第一電阻215和第二電阻232通過第一導(dǎo)體221進(jìn)行電連接。第一電阻215和第二電阻232形成分壓電路，其根據(jù)第一電阻215和第二電阻232對(duì)源電壓213進(jìn)行分壓。第一電阻215與第二電阻232之間的電壓是識(shí)別電壓，其可以用于識(shí)別電流傳感器230。
[0025]例如，第二電阻232的值對(duì)應(yīng)于電流傳感器230的標(biāo)識(shí)。因此，在基本單元210處感測(cè)的識(shí)別電壓對(duì)應(yīng)于第二電阻232的值，并且可以用于識(shí)別被電連接到基本單元210的電流傳感器230?；締卧?10還可以包括存儲(chǔ)器(未示出)，該存儲(chǔ)器具有將識(shí)別電壓與電流傳感器的標(biāo)識(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
[0026]識(shí)別電壓還可以指示錯(cuò)誤。當(dāng)識(shí)別電壓在預(yù)定范圍之外時(shí)，它可以指示錯(cuò)誤，例如基本單元210與電流傳感器230之間的電連接斷開。
[0027]繼續(xù)參考圖2，次級(jí)繞組231被感應(yīng)耦合到電力導(dǎo)體240，以便電力導(dǎo)體240中的電流在次級(jí)繞組231中感應(yīng)電流。次級(jí)繞組231還通過第二導(dǎo)體222被電連接到負(fù)載電阻212。因此，在次級(jí)繞組231中感應(yīng)的電流導(dǎo)致跨負(fù)載電阻212的電壓。感測(cè)電流輸出端211通過感測(cè)跨負(fù)載電阻212的電壓，感測(cè)電力導(dǎo)體240中的電流。
[0028]感測(cè)電流輸出端211例如可以是但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將感測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后可以將數(shù)字信號(hào)輸出到例如但不限于處理器(未示出)。感測(cè)電流輸出端211并不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且還可以例如是但不限于模擬組件。
[0029]參考圖3，示出能量監(jiān)視系統(tǒng)300。能量監(jiān)視系統(tǒng)300包括基本單元310，其通過傳感器電纜320被電連接到電流傳感器330。
[0030]基本單元310包括感測(cè)電流輸出端311 (例如但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、負(fù)載電阻312、第一指示電路313和接地323。第一指示電路313包括第一指示輸出端316、第二指示輸出端314、第一負(fù)載電阻315、第二負(fù)載電阻317、第一指示器318(例如但不限于發(fā)光二極管)和接地319。接地319、323還可以例如是但不限于公共參考點(diǎn)。
[0031]傳感器電纜320包括第一導(dǎo)體321 (例如但不限于雙絞線)和第二導(dǎo)體322 (例如但不限于雙絞線)。盡管圖3示出包括兩個(gè)導(dǎo)體的傳感器電纜320，但所公開的構(gòu)思并不限于此。傳感器電纜320可以包括任意數(shù)量的導(dǎo)體。
[0032]電流傳感器330包括次級(jí)繞組331和第二指示器332 (例如但不限于發(fā)光二極管)。次級(jí)繞組331被感應(yīng)耦合到電力導(dǎo)體340。
[0033]第一指示電路313通過第一導(dǎo)體321被電連接到第二指示器332。第一指示電路313控制第一指示器318和第二指示器332以便同時(shí)接通。例如，第二指示輸出端314將輸出提供給第二指示器332以使第二指示器332接通，而第一指示輸出端316同時(shí)將輸出提供給第一指示器318以使第一指示器318接通。當(dāng)?shù)谝恢甘酒?18和第二指示器332同時(shí)接通時(shí)，技術(shù)人員更容易確定與基本單元310電連接的電流傳感器330的位置。
[0034]繼續(xù)參考圖3，次級(jí)繞組331被感應(yīng)耦合到電力導(dǎo)體340，以便在電力導(dǎo)體340中流動(dòng)的電流在次級(jí)繞組331中感應(yīng)電流。次級(jí)繞組331還通過第二導(dǎo)體322被電連接到負(fù)載電阻312。因此，在次級(jí)繞組331中感應(yīng)的電流導(dǎo)致跨負(fù)載電阻312的電壓。感測(cè)電流輸出端311通過感測(cè)跨負(fù)載電阻312的電壓，感測(cè)電力導(dǎo)體340中的電流。
[0035]感測(cè)電流輸出端311例如可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將感測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后可以將數(shù)字信號(hào)輸出到例如但不限于處理器(未示出)。感測(cè)電流輸出端311并不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且還可以例如是但不限于模擬組件。
[0036]圖4示出能量監(jiān)視系統(tǒng)400，其包括通過傳感器電纜420電連接的基本單元410和電流傳感器430?；締卧?10包括感測(cè)電流輸出端411 (例如但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、負(fù)載電阻412、第一指示電路413、電壓源424、傳感器識(shí)別輸出端426(例如但不限于模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、第一電阻425和接地423。第一指示電路413包括第一指示輸出端416、第二指示輸出端414、第一負(fù)載電阻415、第二負(fù)載電阻417、第一指示器418 (例如但不限于發(fā)光二極管)和接地419。接地419、423還可以例如是但不限于公共參考點(diǎn)。
[0037]傳感器電纜420包括第一導(dǎo)體421 (例如但不限于雙絞線)和第二導(dǎo)體422 (例如但不限于雙絞線)。盡管圖4示出包括兩個(gè)導(dǎo)體的傳感器電纜420，但所公開的構(gòu)思并不限于此。傳感器電纜420可以包括任何合適數(shù)量的導(dǎo)體。
[0038]電流傳感器430包括次級(jí)繞組431、第二電阻432和第二指示器433。次級(jí)繞組431被感應(yīng)耦合到電力導(dǎo)體440。電流傳感器430還可以包括二極管434，其與第二指示器433電串聯(lián)連接。第二電阻432與第二指示器433和可選二極管434的串聯(lián)組合并聯(lián)連接。
[0039]第一指示電路413通過第一導(dǎo)體421被電連接到第二指示器433。第一指示電路413控制第一指示器418和第二指示器433以便同時(shí)接通。例如，第二指示輸出端414將輸出提供給第二指示器433以使第二指示器433接通，而第一指示輸出端416同時(shí)將輸出提供給第一指示器418以使第一指示器418接通。當(dāng)?shù)谝恢甘酒?18和第二指示器433同時(shí)接通時(shí)，技術(shù)人員更容易確定與基本單元410電連接的電流傳感器430的位置。
[0040]第一電阻425與電壓源424電連接。第一電阻425還通過第一導(dǎo)體421與第二電阻432電連接。第一電阻425和第二電阻432形成分壓電路，其根據(jù)第一電阻425和第二電阻432對(duì)源電壓424進(jìn)行分壓。第一電阻425與第二電阻432之間的電壓是識(shí)別電壓，基本單元410可以使用它識(shí)別電流傳感器430。
[0041]繼續(xù)參考圖4，第一電阻425和第一指示電路413均通過第一導(dǎo)體421電連接到第二電阻432和第二指示器433。為了促使共享公共導(dǎo)體421，用于傳感器識(shí)別的有效電壓(active voltage)范圍不同于用于接通第二指示器433的電壓。例如，傳感器識(shí)別的最大正常操作電壓可以小于接通第二指示器433所需的電壓。因此，當(dāng)?shù)诙甘据敵龆?14提供輸出以接通第二指示器433時(shí)，它不會(huì)干擾基本單元410的正常傳感器識(shí)別操作。
[0042]如圖4中所示，二極管434與發(fā)光二極管433電串聯(lián)連接。二極管434可以是但不限于肖特基二極管或普通二極管。二極管434可以可選地用于調(diào)整接通發(fā)光二極管433所需的電壓。還可以繞過二極管434。
[0043]第二指示輸出端414可以具有高阻抗模式。當(dāng)基本單元410正在識(shí)別電流傳感器430時(shí)，高阻抗模式可以用于防止第二指示輸出端414干擾傳感器識(shí)別。
[0044]盡管詳細(xì)描述了所公開的構(gòu)思的特定實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)本公開的整體教導(dǎo)開發(fā)這些細(xì)節(jié)的各種修改和替代。因此，所公開的特定布置僅是示例性的而不限制所公開的構(gòu)思的范圍，所公開的構(gòu)思的范圍由所附權(quán)利要求的所有方面及其任何和全部等同物提供。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電力導(dǎo)體(440)的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，所述能量監(jiān)視系統(tǒng)包括: 基本單元(410)，其包括第一指示電路(413)和被電連接到電壓源(424)的第一電阻(425)； 傳感器電纜(420)，其包括導(dǎo)體(421); 電流傳感器(430)，其通過所述傳感器電纜被電連接到所述基本單元，所述電流傳感器包括第二電阻(432)和第二指示器(433)，其中所述第一電阻和所述第一指示電路通過所述導(dǎo)體被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述基本單元包括傳感器識(shí)別輸出端(426)，該傳感器識(shí)別輸出端被電連接在所述第一電阻與所述第二電阻之間，并且被配置為感測(cè)識(shí)別電壓并將該識(shí)別電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述基本單元感測(cè)所述第一電阻與所述第二電阻之間的識(shí)別電壓以便識(shí)別所述電流傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述第一指示電路包括第一指示器(418)，并且所述第一指示電路控制所述第一指示器和所述第二指示器以同時(shí)接通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述第一指示電路包括被配置為施加第一電壓以接通所述第一指示器的第一指示輸出端(416)，以及被配置為施加第二電壓以接通所述第二指示器的第二指示輸出端(414);并且其中所述第一指示輸出端和所述第二指示輸出端同時(shí)分別施加第一電壓和第二電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中當(dāng)所述基本單元正在識(shí)別所述電流傳感器時(shí)，所述第一指示電路切換到高阻抗?fàn)顟B(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述電壓源、所述第一電阻和所述第二電阻形成分壓電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述電流傳感器包括二極管(434)，其與所述第二指示器電串聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述第二電阻與所述第二指示器電并聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量監(jiān)視系統(tǒng)(400)，其中所述電流傳感器包括次級(jí)繞組(431)，其被感應(yīng)耦合到所述電力導(dǎo)體；其中所述導(dǎo)體是第一導(dǎo)體(421);并且其中所述傳感器電纜包括第二導(dǎo)體(422)，其被配置為將所述次級(jí)繞組電連接到所述基本單元。
11.一種在公共導(dǎo)體(421)上多路復(fù)用傳感器識(shí)別和傳感器位置信息的方法，所述方法包括: 提供基本單元(410)，其包括第一指示電路(413)和被電連接到電壓源(424)的第一電阻(425)； 提供傳感器電纜(420)，其包括導(dǎo)體(421); 提供電流傳感器(430)，其包括第二電阻(432)和第二指示器(433);以及 使用所述傳感器電纜將所述基本單元電連接到所述電流傳感器，以便所述第一電阻和所述第一指示電路通過所述導(dǎo)體被電連接到所述第二電阻和所述第二指示器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 感測(cè)所述第一電阻與所述第二電阻之間的識(shí)別電壓以便識(shí)別所述電流傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括:在所述第一指示電路中采用第一指示器(418);以及控制所述第一指示器和所述第二指示器以同時(shí)接通。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括:采用所述識(shí)別電壓的正常操作范圍的最大值，其小于接通所述第二指示器的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括:當(dāng)正在識(shí)別所述電流傳感器時(shí)，將所述第一指示電路切換到高阻抗?fàn)顟B(tài)。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK104471412SQ201380038338
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】C·D·韋爾斯, P·蘇特拉夫 申請(qǐng)人:伊頓公司