本實用新型涉及一種用于精密電流測量的電流傳感器,尤其涉及一種三端錳銅分流器,屬于電流傳感器領(lǐng)域。本實用新型還涉及一種配置有該三端分流器的電機驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電流傳感器是電流測量時常用器件,而錳銅分流器是目前常見的一種用于精密電流測量的電流傳感器。如圖1所示錳銅分流器具有左端頭11和右端頭12,中間段13是固定阻值的錳銅合金,錳銅合金形成錳銅導體。其中錳銅合金,簡稱錳白銅,是市場上現(xiàn)有的一種合金。左端頭11和右端頭12上都設(shè)置有固定螺栓孔14和采樣接線點15,采樣線束16連接到采樣連接點15進行電壓采樣。當電流流過分流器時,會在錳銅導體兩端形成一個小的電壓。由于錳銅導體的電阻是已知的,根據(jù)歐姆定律,測量錳銅導體兩端的電壓可以反推出錳銅導體中的電流。由于錳銅合金具有溫度系數(shù)低的優(yōu)點,所以測量電流的精度很高。
目前市場上所提供的錳銅分流器都是兩端錳銅分流器。這些兩端錳銅分流器都只能測量一個回路的電流。目前還沒有一種錳銅分流器可以測量兩個回路的電流。
為此,在電機驅(qū)動系統(tǒng)中常常需要配置兩個電流傳感器,才能測得兩個回路的電流,進而整個系統(tǒng)的成本會上升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種三端分流器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的分流器只能測量一個回路的電流的缺陷,從而為需要使用電流器的系統(tǒng)節(jié)約成本。
本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種三端分流器,包括A端、B端、C端、這三個端子,以及連接在A端和C端之間的第一金屬,連接在C端和B端之間的第二金屬,在A端與第一金屬的連接處設(shè)有一號采樣點,在B端與第二金屬的連接處設(shè)有二號采樣點,A端、B端、第一金屬和第二金屬設(shè)置在同一條直線 上,C端的長度方向的中心線垂直于所述直線,在C端長度方向的中心線上,且在第一金屬和第二金屬形成的長度的正中心處設(shè)置三號采樣點。
進一步地,第一金屬和第二金屬為相同的金屬。
進一步地,第一金屬和第二金屬為錳銅合金。
可替換地,第一金屬和第二金屬為不同的金屬。
進一步地,A端、B端、C端采用相同的金屬材料制作。
進一步地,A端、B端、C端都采用紫銅。
可替換地,A端、B端、C端都采用鋁。
進一步地,A端、B端、C端采用不同的金屬材料制作。
本實用新型還提供一種配置有上述三端分流器的電機驅(qū)動系統(tǒng),該電機驅(qū)動系統(tǒng)包括三端分流器、直流電源、電池組、電機、電機控制器、差分電壓放大電路、MCU,且MCU帶有AD采樣端口,三端分流器的三個端子分別連接直流電源、電池組和電機控制器,電機控制器和電機相連接,差分電壓放大電路的正輸入端分別和三端分流器的一號采樣點以及二號采樣點連接,差分電壓放大電路的負輸入端和三端分流器的三號采樣點連接,差分電壓放大電路的輸出端連接到MCU的AD采樣端口。
本實用新型中的三端分流器具有結(jié)構(gòu)簡單,一個三端分流器在電機驅(qū)動系統(tǒng)中能測出兩個重要電流,為整個電機驅(qū)動系統(tǒng)節(jié)約了成本。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的錳銅分流器;
圖2為本實用新型三端分流器的結(jié)構(gòu)圖;
圖3為配置有三端分流器的電機驅(qū)動系統(tǒng)。
具體實施方式
為了更好地理解本實用新型的技術(shù)特點,下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地說明。如圖2所示,整個三端分流器10由A端1、B端2、C端3、焊接在A端1和C端3之間電阻值固定的適于電流采樣的第一金屬4,焊接在C端3和B端2之間的電阻值固定的適于電流采樣的第二金屬5五部分組成,電阻值固定的適于電流采樣的第一金屬4和第二金屬5可以是相同的金屬,例如都為錳銅合金,也可以選用不同的金屬。其中A端1、B端2、C端3采用相同的低電 阻系數(shù)的金屬材料制作,例如都選用紫銅或都選用鋁;也可以選用不同的金屬,例如三端中一端選用紫銅,另外兩端選用鋁,或者一端選用鋁,另外兩端選用紫銅,或者三端各自選用不同的金屬。在A端1與第一金屬4連接處有一個一號采樣點6,在B端2與第二金屬5連接處有一個二號采樣點7。A端1、B端2、第一金屬4和第二金屬5設(shè)置在同一條直線上,A端1和B端2位于兩端,第一金屬4和第二金屬5位于A端和B端之間。A端1、B端2以及第一金屬4和第二金屬5沿所述直線形成長度方向??梢允沟玫谝唤饘?和第二金屬5兩者長度方向的中心線重合,C端3長度方向的中心線垂直于所述直線,在C端3長度方向的中心線上,且在第一金屬和第二金屬形成的長度的正中心處設(shè)置三號采樣點8。在A端、B端和C端上分別設(shè)有一個連接螺栓孔9。第一金屬4與第二金屬5的電阻值根據(jù)分流器最大測量電流而設(shè)定。例如第一金屬4的電阻值為R1,第二金屬5的電阻值為R2,則當有電流流過三端分流器10時,測量一號采樣點6和三號采樣點8之間的電壓U1,測量二號采樣點7和三號采樣點8之間的電壓U2,通過歐姆定律可以計算出A端1流向C端3的電流I1=U1/R1,以及C端3流向B端2的電流I2=U2/R2。則根據(jù)基爾霍夫電流定律,可以得知流過A端1的電流IA=I1,流過B段2的電流IB=I2,流過C端3的電流IC=I2-I1。所以通過測量三端分流器三個采樣點之間的電壓,就可以計算出分別流過三端分流器的三個端子的電流。
如圖3所示,為配置了本實用新型三端分流器10的電機驅(qū)動系統(tǒng),三端分流器10的A端1與直流電源正極相連,B端2與電機控制器正極相連,C端3與電池組正極相連,電池組優(yōu)選為鋰電池組。第一電壓采樣線一端連接到三端分流器10的A端1的一號采樣點6,另一端通過開關(guān)S1連接至差分放大電路正輸入端,第二電壓采樣線一端連接三端分流器10的B端2的二號采樣點7,另一端通過開關(guān)S2連接至差分放大電路正輸入端,第三電壓采樣線的一端連接至三端分流器10的C端3的三號采樣點8,另一端連接到差分放大電路負輸入端。差分放大電路輸出端連接至MCU的AD采樣端口。在該電機驅(qū)動系統(tǒng)工作過程中,直流電源的電流流經(jīng)三端分流器10給鋰電池組充電,鋰電池組的電流流經(jīng)三端分流器10給電機控制器供電。當開關(guān)S1閉合時,差分放大電路將第一電壓采樣線和第三電壓采樣線之間的電壓進行差分放大,并經(jīng)MCU的AD進行電壓 采樣后可以得到第一電壓采樣線和第三電壓采樣線之間的電壓U1,通過歐姆定律可以計算出直流電源的輸出電流I1。當開關(guān)S2閉合,S1斷開時,差分放大電路將第二電壓采樣線和第三電壓采樣線之間的電壓進行差分放大并經(jīng)MCU的AD進行電壓采樣后可以得到第二電壓采樣線和第三電壓采樣線之間的電壓U2,通過歐姆定律可以計算出電機控制器的輸入電流I2。使用I2減去I1可以得到鋰電池組的輸出電流I3。至此使用三端分流器,并使用一套電壓檢測電路可以測量出系統(tǒng)中的兩個關(guān)鍵電流值即鋰電池組輸出電流I3與電機控制器輸入電流I2。開關(guān)S1和開關(guān)S2選用半導體二選一模擬開關(guān),價格非常便宜。
利用此三端分流器10可以減少電機驅(qū)動系統(tǒng)中的一個電流傳感器,降低了整個電機驅(qū)動系統(tǒng)的成本。