專利名稱：用硅鋼片鐵芯制成的鉗形交流小電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交流電流測(cè)量控制領(lǐng)域，特別是一種用于測(cè)量交流小電流的傳感器。
目前，交流電流鉗形表多用于20A,200A、600A、1000A等大電流的測(cè)量。少數(shù)可測(cè)0.2～2A范圍小電流，并在此范圍內(nèi)保證誤差在2％以內(nèi)。在低于0.2A的小電流情況下，這種以硅鋼片疊合方式形成的鉗形鐵芯電流表線性變壞，誤差很大，甚至根本測(cè)不出來(lái)。在需要測(cè)量交流小電流的情況下，一種辦法是用小量程電流表串聯(lián)接入回路，或采用玻莫合金閉合圓環(huán)，這都需要先斷開回路，而后將表串入方能測(cè)量，在許多需要進(jìn)行在線測(cè)量或?qū)崟r(shí)采樣控制的場(chǎng)合這種辦法是不允許的。另有一種辦法是用玻莫合金鉗形表頭交流小電流表來(lái)測(cè)量。該合金材料的特殊物理性能可保證小電測(cè)量的線性，誤差較小，但是玻莫合金價(jià)格昂貴，處理工藝復(fù)雜(其中有一工序需加氫熱處理退火)，并且在所測(cè)電流超過設(shè)定極值后，會(huì)造成合金物理性能的永久損壞。基于此，玻莫合金電流表一直未能廣泛采用。目前國(guó)內(nèi)許多大專院校和科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了利用玻莫合金做成鉗形鐵芯的工藝問題和其它應(yīng)用問題的研究，以求更好地解決生產(chǎn)實(shí)踐中用鉗形電流表測(cè)量交流小電流的課題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有良好線性和允許工程誤差范圍的用硅鋼鐵芯制成的鉗形交流小電流傳感器。
所述交流小電流傳感器由用硅鋼片為材料制成的鐵芯，繞在鐵芯上的線圈，取樣電阻以及放大器組成，其特征是在以硅鋼片為材料制成的鉗形鐵芯(1)上繞制有線徑為0.1～0.27mm的線圈(2)1000～4000匝，在該線圈的輸出抽頭上并聯(lián)有一電阻值為10Ω～100Ω的取樣電阻(3)，線圈輸出抽頭與取樣電阻(3)的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)上接有或通過電阻分壓后接有一放大倍數(shù)為70～200倍的放大器(4)。按照前述線路聯(lián)接結(jié)構(gòu)，線圈(1)分成兩組共2300匝且線徑為0.21mm、取樣電阻(3)取阻值27Ω、放大器(4)放大倍數(shù)為100倍左右時(shí)，效果較佳。
本實(shí)用新型突破了用硅鋼片材料制成的鉗形鐵芯交流電流表只能測(cè)量大電流的傳統(tǒng)禁區(qū)，通過簡(jiǎn)明實(shí)用的電路形式和經(jīng)過反復(fù)探索及理論分析研究而取得的具有突破性進(jìn)展的合理參數(shù)配置，產(chǎn)生了用硅鋼片鐵芯也能準(zhǔn)確測(cè)量交流小電的良好使用效果，在測(cè)量2mA～200mA交流小電流時(shí)線性良好，誤差小。成本低廉，性能穩(wěn)定，非常適于在交流小電流的在線測(cè)量和實(shí)時(shí)采樣控制等場(chǎng)合應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
圖2為采用本實(shí)用新型制成的交流小電流表原理方框圖。
圖中1-用硅鋼片為材料制成的鉗形鐵芯，2-線圈，3-取樣電阻，4-放大器，5-手柄，6-轉(zhuǎn)軸，7-整流單元，8-A/D變換單元，9-顯示控制單元。
待測(cè)交流小電流2mA～200mA1匝。從鉗形鐵中央穿過，鐵芯上繞有線圈，二次電流在取樣電阻(3)上產(chǎn)生交流電壓，將此交流信號(hào)放大100倍，然后整流為直流信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)然后到顯示部分顯示，或送反饋控制電路完成對(duì)被測(cè)電路的測(cè)控。
在交流50HZ200mA量程樣機(jī)上測(cè)試結(jié)果如下輸入電流 讀數(shù)2mA 1.9mA43.965.987.9
1010.01212.01413.91615.91817.92019.74039.66059.68079.7100 99.8120 119.6140 139.6160 159.8180 179.9190 190.1195 195.2199 199.3本實(shí)用新型非常適于交流小電流的在線測(cè)試，例如交流繼電器的電流測(cè)試，部分設(shè)備交流漏電流的測(cè)量，小型電器的用電測(cè)試，并可作為反饋控制的一個(gè)重要甚至是關(guān)鍵性部件使用。
權(quán)利要求1.一種用硅鋼片鐵芯制成的鉗形交流小電流傳感器，由用硅鋼片為材料制成的鐵芯，繞在鐵芯上的線圈，取樣電阻以及放大器組成，其特征是在以硅鋼片為材料制成的鉗形鐵芯(1)上繞制有線徑為0.1～0.27mm的線圈(2)1000～4000匝，在該線圈的輸出抽頭上并聯(lián)有電阻值為10Ω～100Ω的取樣電阻(3)，線圈輸出抽頭與取樣電阻(3)的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)上接有或通過電阻分壓后接有放大倍數(shù)為70～200倍數(shù)的放大器(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的交流小電流傳感器，其特征是按照前述線路聯(lián)接結(jié)構(gòu)，線圈(1)分成兩組共2300匝且線徑為0.21mm，取樣電阻(1)阻值為27Ω，放大器(4)放大倍數(shù)為100倍。
專利摘要用硅鋼片鐵芯制成的鉗形交流小電流傳感器，在其鉗形鐵芯(1)上繞制有線徑為0.1～0.27mm的線圈(2)1000～4000匝，在該線圈的輸出抽頭上并聯(lián)有電阻值為10～100Ω的取樣電阻(3)，在該并聯(lián)節(jié)點(diǎn)上接有或通過電阻分壓后接有放大倍數(shù)為70～200倍的放大器(4)。本實(shí)用新型突破了硅鋼片鐵芯鉗形表只能測(cè)大電流的傳統(tǒng)禁區(qū)，電路簡(jiǎn)明，參數(shù)合理，具有測(cè)量2～200mA交流小電流時(shí)線性良好，誤差小的優(yōu)點(diǎn)和效果，適于在交流小電流的在線測(cè)量和實(shí)時(shí)采樣及控制等場(chǎng)合使用。
文檔編號(hào)G01R19/165GK2337564SQ98236359
公開日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1998年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月16日
發(fā)明者胡文輝 申請(qǐng)人:湖北省上智儀表廠