專利名稱：多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量強電流的儀器，特指一種多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀。
在傳送強電流時，不能用截面小的導線或電纜，而要使用有一定厚度銅板或鋁板，許多個銅板或鋁板組成一排叫母排。傳統(tǒng)的測量強直流電的儀器是直流互感器，由于其必須工作在磁飽和狀態(tài)，因此耗電量極大。測量強交流電的儀器是交流互感器，一般只能測量一萬安培以下的交流電，而且由于鐵芯截面很大，因此體積大，精度差，若想提高精度，還需要進一步提高鐵芯截面積，造成體積更大，目前還沒有能夠同時測量強直流電和強交流電的高精度儀器。
本實用新型的目的是提供一種多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀，它既可以測量強直流電，又可以測量強交流電，還可以測量強脈動電流的數(shù)值，并且耗電低、體積小、精度高。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀，它可以測量出強直流電、強交流電或強脈動電流的數(shù)值，其特征在于它是由若干個鐵芯線包單元順序連接成閉合回路而構(gòu)成的；所述的每個鐵芯線包單元包括有兩個鐵芯，兩個線包，一個電流放大器和一個霍爾元件，所述兩個線包分別纏繞在所述的兩個鐵芯上，且該二線包的纏繞方向相同，并相互串聯(lián)成一個線包，該線包的一端與電流放大器的輸出端相連，該線包的另一端為檢測電流輸出端，所述的兩個鐵芯之間留有一空隙，該空隙內(nèi)設(shè)置所述的霍爾元件，該霍爾元件的輸出端與所述的電流放大器的輸入端連接；所述的各鐵芯線包單元順序連接成閉合回路，各鐵芯線包單元的檢測電流輸出端相連接做為總的檢測電流輸出端。
所述的鐵芯線包單元共四個。
本實用新型有以下積極有益效果1、用霍爾元件檢測磁通量是否為零，并用霍爾元件輸出的信號做為電流放大器的輸入端的比較信號，而比較信號只需要霍爾元件輸出信號的相對零點值，而不需要絕對值，因此霍爾元件靈敏度隨溫度的變化不影響測量結(jié)果。
2、本裝置采用的理論公式是I1W1＝I2W2，各字母含義是I1母排中被測的電流值；
W1母排匝數(shù)等于1匝；I2線包中的電流值；W2線包的總匝數(shù)；W1與W2的值為常數(shù)。因此，輸出的檢測電流值與被測的母排電流值之間保持良好的線性關(guān)系，不受外界條件的影響。
3、有時候所要測量的母排的形狀是不規(guī)則的，這時母排中的電流、在周圍空間形成的磁場分布不均勻，本實用新型采用多組鐵芯線包單元來環(huán)繞母排，各鐵芯線包單元獨立測量，最后求和，提高了測量總精度。
4、本實用新型由于采用了多單元組合，各線包之間承受的電壓較小，因此，不易被擊穿，不易被燒毀，大大提高了可靠性和使用壽命。
5、本裝置的理論公式為I1W1＝I2W2，因此，可采用多匝數(shù)的方法，即增大線包的的匝數(shù)W2，從而降低了線包電流I2的數(shù)值，實現(xiàn)了用小電流I2測量大電流I1的目的，并使整個裝置耗電量很低。
現(xiàn)以較佳實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述如下

圖1是本實用新型的一個鐵芯線包單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一較佳實施例。
本實用新型的多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀，它可以測量出強直流電、強交流電或強脈動電流的數(shù)值。
它是由若干個鐵芯線包單元順序連接成閉合回路而構(gòu)成的；參見圖1，每個鐵芯線包單元包括有兩個鐵芯L1、L2，兩個線包X1、X2，一個電流放大器A和一個霍爾元件HL，兩個線包X1、X2分別纏繞在兩個鐵芯L1、L2上，且該二線包X1、X2的纏繞方向相同，并相互串聯(lián)成一個線包X，該線包X的一端a與電流放大器A的輸出端h相連；該線包X的另一端b為檢測電流輸出端；兩個鐵芯L1、L2之間留有一空隙，該空隙內(nèi)設(shè)置一霍爾元件HL。
霍爾元件是根據(jù)霍爾效應(yīng)而制成的一種半導體磁敏傳感器件?；魻栐且环N四端元件，它的端腳1，端腳4分別接電源，電源可以是直流電源也可以是交流電源，端腳2、端腳3則根據(jù)穿過該霍爾元件的磁場強度輸出一個對應(yīng)的電流值。如果穿過該霍爾元件的磁場強度是變化的，則其端腳2、3之間輸出的電流也相應(yīng)的變化，即霍爾元件可以跟蹤磁場的變化。
參見圖2，在較佳實施例中，所述的鐵芯線包單元共四個，各組鐵芯線包單元圍繞被測母排M順序連接成閉合回路，各鐵芯線包單元的檢測電流輸出端b相連接做為總的檢測電流輸出端B。
本實用新型工作原理如下當母排M中通過電流時，其周圍會產(chǎn)生磁場，在一定距離內(nèi)磁場強度與母排M中通過的電流強度成正比，由于鐵芯線包單元環(huán)繞在母排周圍，鐵芯又有聚磁作用，因此，在鐵芯中的通磁量的大小與母排M中的電流的大小成比例，霍爾元件HL可以檢測出磁通量的大小，并產(chǎn)生一個電壓信號由輸出端腳2、3送給電流放大器A的第一級的比較器，比較器進行比較后產(chǎn)生一個差值，該差值信號經(jīng)電流放大器A內(nèi)部的功率放大模塊放大后，由電流放大器A的輸出端h輸出一個對應(yīng)量的電流送給線包X，此電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁場與母排中被測電流產(chǎn)生的磁場大小相等，方向相反，因此相互抵消。
當母排M中電流變化時，霍爾元件HL輸出電流也相應(yīng)變化，電流放大器A的輸出端h輸出給線包X的檢測電流也相應(yīng)的變化，其變化的趨勢總是使線包X中的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁場的大小與母排M中被測電流產(chǎn)生的磁場大小相等，方向相反，并相互抵消，即達到磁勢平衡，也就是鐵芯中磁場的磁通量為零時，霍爾器件HL便不再向電流放大器A輸出信號，故稱霍爾檢零。依據(jù)公式I1×W1＝I2×W2(母排中被測電流)×(1匝)＝(線包中的電流值)×(線包X的匝數(shù)和)。
可知若想測量強電流的數(shù)值，只須增加線包X的匝數(shù)，就可實現(xiàn)用小電流測量大電流的目的。例如，預測母排M中被測的電流值為10000安培，只須將線包X匝數(shù)的總和選為10000匝，根據(jù)上述公式可知線包中電流只須1安培即可。
權(quán)利要求1.一種多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀，它可以測量出強直流電、強交流電或強脈動電流的數(shù)值，其特征在于它是由若干個鐵芯線包單元順序連接成閉合回路而構(gòu)成的；所述的每個鐵芯線包單元包括有兩個鐵芯，兩個線包，一個電流放大器和一個霍爾元件，所述兩個線包分別纏繞在所述的兩個鐵芯上，且該二線包的纏繞方向相同，并相互串聯(lián)成一個線包，該線包的一端與電流放大器的輸出端相連，該線包的另一端為檢測電流輸出端，所述的兩個鐵芯之間留有一空隙，該空隙內(nèi)設(shè)置所述的霍爾元件，該霍爾元件的輸出端與所述的電流放大器的輸入端連接；所述的各鐵芯線包單元順序連接成閉合回路，各鐵芯線包單元的檢測電流輸出端相連接做為總的檢測電流輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀，其特征在于所述的鐵芯線包單元共四個。
專利摘要一種多單元組合式霍爾檢零強電流測量儀,是由若干個鐵芯線包單元順序連接成閉合回路而構(gòu)成的,每個單元包括有兩個鐵芯,兩個線包,一個電流放大器和一個霍爾元件,兩個線包分別纏繞在兩個鐵芯上,且纏繞方向相同,并串聯(lián)成一個線包,該線包的一端與電流放大器的輸出端相連,該線包的另一端為檢測電流輸出端,兩個鐵芯之間的空隙內(nèi)設(shè)置霍爾元件,該霍爾元件的輸出端與電流放大器的輸入端連接,其作用是可測量強電流的數(shù)值。
文檔編號G01R15/20GK2300108SQ9722139
公開日1998年12月9日 申請日期1997年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月28日
發(fā)明者崔鳳來 申請人:崔鳳來