一種直流電流測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電工技術中的電流測量技術領域，更具體地，涉及一種用于直流電流的測量裝置。
【背景技術】
[0002]國家知識產(chǎn)權局2015年5月6日授權的發(fā)明專利“直流電流計量裝置”，專利號:ZL2013 I 0199328.6，在構思上具有獨創(chuàng)性。但這種裝置存在如下原理性缺陷:即該專利說明書表述為在第一環(huán)形檢測鐵芯和第二環(huán)形檢測鐵芯上，分別繞有兩套匝數(shù)相同的第一調(diào)制檢測繞組、第一激勵檢測繞組和第二調(diào)制檢測繞組、第二激勵檢測繞組;兩激勵檢測繞組、第一二極管和第二二極管、第一電阻和第二電阻與激勵變壓器，構成工頻正半波基于磁放大器原理的直流電流檢測系統(tǒng)，基于該磁放大器原理的檢測系統(tǒng)的直流輸入/輸出特性是單質(zhì)的，特別適應于大直流電流信號的檢測。深入研究表明，該基于磁放大器原理的檢測系統(tǒng)的直流輸入/輸出特性，是難以做到單質(zhì)的。因為兩環(huán)形檢測鐵芯上各繞有兩套繞組，雖然它們分別工作在工頻的正半波和負半波，但兩調(diào)制檢測繞組、第三二極管和第四二極管以及調(diào)制變壓器，構成的工頻負半波基于磁調(diào)制器原理的直流電流檢測系統(tǒng)，由于同一環(huán)形檢測鐵芯具有對其多繞組相互耦合的作用，在兩激勵檢測繞組中會感應干擾信號，該干擾信號疊加到磁放大器原理的直流電流檢測系統(tǒng)，使得其直流輸入/輸出特性難以保持單質(zhì)特性，其所述作用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中測量裝置在同一環(huán)形檢測鐵芯具有多繞組相互耦合的情況下，兩激勵檢測繞組中會感應干擾信號，本發(fā)明的目旨在解決以上技術問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種直流電流測量裝置，其特征在于，所述裝置包括傳感頭；
[0005]所述傳感頭包括第一環(huán)形檢測鐵芯、第二環(huán)形檢測鐵芯、第三環(huán)形檢測鐵芯、第四環(huán)形檢測鐵芯和環(huán)形磁屏蔽鐵芯；
[0006]所述第一、二、三、四環(huán)形檢測鐵芯形狀相同，所述第一環(huán)形檢測鐵芯和所述第二環(huán)形檢測鐵芯外面分別繞有第一調(diào)制檢測繞組和第二調(diào)制檢測繞組;所述第三環(huán)形檢測鐵芯和所述第四環(huán)形檢測鐵芯外面分別繞有第一激勵檢測繞組和第二激勵檢測繞組；
[0007]所述環(huán)形磁屏蔽鐵芯包括由內(nèi)層和外層組成的環(huán)形半空腔;將繞有繞線組的所述第三、一、二、四環(huán)形檢測鐵芯依次疊加，然后整體所述置于環(huán)形磁屏蔽鐵芯的環(huán)形半空腔中，所述環(huán)形磁屏蔽鐵芯外面繞有反饋繞組。
[0008]優(yōu)選地，所述裝置還包括激勵變壓器、調(diào)制變壓器、帶通濾波器、低通濾波器、相敏解調(diào)器、直流放大器、合成調(diào)節(jié)器、功率放大器、第一電阻、第二電阻、第一二極管和第二二極管;所述激勵變壓器的二次繞組的同名端，同時與所述第一激勵檢測繞組的同名端和所述第二激勵檢測繞組的異名端相連，所述激勵變壓器的二次繞組的異名端，與第一電阻和第二電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與第一二極管的陰極相連并同時連接所述低通濾波器的輸入端，所述低通濾波器的輸出端與所述直流放大器的輸入端相連，所述第一二極管的陽極與所述第一激勵檢測繞組的異名端連接，所述第二電阻的另一端與第二二極管的陰極以及接地點連接，所述第二二極管的陽極與所述第二激勵檢測繞組的同名端相連；
[0009]所述第一調(diào)制檢測繞組的同名端與所述調(diào)制變壓器二次繞組的同名端相連，所述第一調(diào)制檢測繞組的異名端，與所述第二調(diào)制檢測繞組的異名端以及接地點連接，所述第二調(diào)制檢測繞組的同名端與所述調(diào)制變壓器二次繞組的異名端連接，所述調(diào)制變壓器的二次繞組中心抽頭連接所述帶通濾波器的輸入端，所述帶通濾波器的輸出端連接到所述相敏解調(diào)器的輸入端，所述相敏解調(diào)器的輸出端和所述直流放大器的輸出端分別連接所述合成調(diào)節(jié)器的輸入端，所述合成調(diào)節(jié)器的輸出端連接所述功率放大器的輸入端，所述功率放大器輸出端與所述反饋繞組的同名端相連，所述反饋繞組的異名端通過標準電阻連接接地點。
[0010]優(yōu)選地，所述第一調(diào)制檢測繞組、第二調(diào)制檢測繞組、第一激勵檢測繞組和第二激勵檢測繞組的匝數(shù)相同，均為500匝?5000匝;所述反饋繞組為500匝?20000匝；
[0011]優(yōu)選地，所述環(huán)形檢測鐵芯由上半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯和下半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯組成，所述上半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯和所述下半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯各自分別由經(jīng)退火處理后卷繞成半圓環(huán)狀的冷乳硅鋼片組成，經(jīng)拼接而構成內(nèi)有圓環(huán)形半空腔的圓環(huán)狀;所述反饋繞組等分為兩段，分別對應繞在所述環(huán)形磁屏蔽鐵芯的上半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯和下半圓環(huán)磁屏蔽鐵芯上，兩段之間通過導線連接；
[0012]優(yōu)選地，所述第一調(diào)制檢測繞組等分為兩段，分別繞在所述第一環(huán)形檢測鐵芯的上半圓環(huán)和下半圓環(huán)檢測鐵芯上，兩段繞組之間通過導線連接;所述第二環(huán)形調(diào)制檢測繞組等分為兩段，分別繞在所述第二環(huán)形檢測鐵芯的上半圓環(huán)和下半圓環(huán)檢測鐵芯上，兩端繞組之間通過導線連接;所述第一激勵檢測繞組等分為兩段，分別繞在所述第三環(huán)形檢測鐵芯的上半圓環(huán)和下半圓環(huán)檢測鐵芯上，兩段繞組之間通過導線連接;所述第二激勵檢測繞組等分為兩段，分別繞在所述第四環(huán)形檢測鐵芯的上半圓環(huán)和下半圓環(huán)檢測鐵芯上，兩段之間通過導線連接。
[0013]通過本發(fā)明所構思的以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，能夠取得以下有益效果:
[0014](I)本發(fā)明測量裝置中四個環(huán)形檢測鐵芯上各繞有一套檢測繞組，組成獨立的所述基于磁調(diào)制器原理的直流電流檢測系統(tǒng)，和獨立的所述基于磁放大器原理的直流電流檢測系統(tǒng)，這兩個檢測系統(tǒng)相互之間不產(chǎn)生干擾；
[0015](2)本發(fā)明基于磁放大器原理的直流電流檢測系統(tǒng)的檢測鐵芯，即第三和第四環(huán)形檢測鐵芯，既是該系統(tǒng)的檢測鐵芯，也起到了基于磁調(diào)制器原理的直流電流檢測系統(tǒng)的檢測鐵芯，即第一和第二環(huán)形檢測鐵芯的磁屏蔽鐵芯作用；
[0016](3)本發(fā)明磁調(diào)制器和磁放大器兩種檢測系統(tǒng)的輸出信號，分別經(jīng)過帶通濾波器、相敏解調(diào)器和低通濾波器、直流放大器，進入合成調(diào)節(jié)器，將兩直流檢測信號進行疊加，得到合成工頻全周波的直流檢測信號;該合成信號的直流輸入/輸出檢測特性，既具有磁調(diào)制器檢測原理的零安匝附近靈敏度高的特性，也具有磁放大器原理大直流檢測信號的單質(zhì)特性，突破了傳統(tǒng)磁調(diào)制器原理存在的直流檢測特性的虛假平衡過零點、非單質(zhì)性棘手問題；
[0017](4)合成調(diào)節(jié)器輸出的直流信號，經(jīng)功率放大器后給反饋繞組輸入反饋電流，實現(xiàn)反饋直流安匝與被測直流安匝的磁勢平衡，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)萬安培工業(yè)直流電流的準確測量，比例精度達到萬分之二以上，而且該系統(tǒng)自動跟蹤而不失衡，其穩(wěn)定性、可靠性高，適應于工業(yè)應用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的傳感頭外形示意圖；
[0019]圖2為傳感頭截面示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的電路不意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明的實施例，包括傳感頭、激勵變壓器T1、調(diào)制變壓器T2、帶通濾波器A、相敏解調(diào)器B、低通濾波器Ε、直流放大器F、合成調(diào)節(jié)器G和功率放大器H;
[0023]如圖1、圖2所示，所述傳感頭為圓環(huán)形，包括第一環(huán)形檢測鐵芯C1、第二環(huán)形檢測鐵芯C2、第三環(huán)形檢測鐵芯C3、第四環(huán)形檢測鐵芯C4和環(huán)形磁屏蔽鐵芯C，四個環(huán)形檢測鐵芯C1X2X3J4形狀相同；第一環(huán)形檢測鐵芯C1外面繞有第一調(diào)制檢測繞組Wd1，第二環(huán)形檢測鐵芯C2外面繞有第二調(diào)制檢測繞組Wd2，第三環(huán)形檢測鐵芯C3外面繞有第一激勵檢測繞組Wd3，第四環(huán)形檢測鐵芯C4外面繞有第二激勵檢測繞組Wd4 ;所述環(huán)形磁屏蔽鐵芯C具有由內(nèi)層和外層組成的環(huán)形半空腔，各繞有檢測繞組的第一環(huán)形磁屏蔽鐵芯C1和第二環(huán)形磁屏蔽鐵芯&疊加后，在其兩側分別再疊加拼裝第三環(huán)形檢測鐵芯C3和第四環(huán)形檢測鐵芯C4，然后整體置于環(huán)形磁屏蔽鐵芯C的環(huán)形半空腔中，環(huán)形磁屏蔽鐵芯C外面再繞有反饋繞組W2;
[0024]所述第一調(diào)制檢測繞組Wd1、第二調(diào)制檢測繞組WD