消磁電路、磁調(diào)制系統(tǒng)及剩余電流裝置制造方法
【專利摘要】消磁電路，包括一個待消磁器件（10）、一個繞組（20）、一個采樣電阻（30）、一個激勵電壓源（40）、一個閾值發(fā)生單元（50）和一個換向控制單元（60）。繞組設(shè)置在待消磁器件上。采樣電阻可輸出采樣電壓信號。激勵電壓源可輸出激勵電壓。閾值發(fā)生單元它可輸出一個隨時間減小的換向閾值信號。換向控制單元可判斷采樣電壓信號與換向閾值信號的關(guān)系而改變反轉(zhuǎn)電壓信號的極性及大小，且該激勵電壓源藉由反轉(zhuǎn)電壓信號極性和大小的改變來控制激勵電壓的極性和大小的改變。消磁電路擁有閉環(huán)反饋回路，能自動工作在很高的頻率，其消磁過程最短只需要若干毫秒。
【專利說明】
消磁電路、磁調(diào)制系統(tǒng)及剩余電流裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消磁電路，使用該消磁電路的磁調(diào)制系統(tǒng)和使用該消磁電路的剩余電流裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]導磁材料在磁場中磁化之后會具有剩磁，對于變壓器和電感的磁芯材料,流過繞組的浪涌電流也會造成剩磁。對于一些含有磁芯的測量系統(tǒng)來說，剩磁現(xiàn)象會造成一定的測量誤差?，F(xiàn)有的消磁方式主要是通過加熱導磁材料，以及在導磁材料的繞組上通過交流電產(chǎn)生振幅逐漸縮小的交流磁場。加熱導磁材料通常被應(yīng)用于磁芯材料的生產(chǎn)，但無法消除導磁材料在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的剩磁；通交流電產(chǎn)生振幅逐漸縮小的交流磁場的方式消磁，需要很長的消磁時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種消磁電路，以實現(xiàn)對導磁材料的快速消磁。
[0004]本發(fā)明的另一個目的是提供使用該消磁電路的磁調(diào)制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的再一個目的是提供使用該磁調(diào)制系統(tǒng)的剩余電流裝置。
[0006]本發(fā)明提供了一個消磁電路，包括一個待消磁器件、一個繞組、一個采樣電阻、一個激勵電壓源、一個閾值發(fā)生單元和一個換向控制單元。待消磁器件可由一個交流磁場消磁。繞組設(shè)置在待消磁器件上。采樣電阻與繞組串聯(lián)，它可輸出代表其上壓降的采樣電壓信號。激勵電壓源與繞組和采樣電阻串聯(lián)，它可輸出產(chǎn)生交流磁場的激勵電壓。閾值發(fā)生單兀它可輸出一個隨時間減小的換向閾值信號。換向控制單?？奢斎朊讟与妷盒盘柡蛽Q向閾值信號，且其可輸出一個反轉(zhuǎn)電壓信號至激勵電壓源，換向控制單元可判斷采樣電壓信號與換向閾值信號的關(guān)系而改變反轉(zhuǎn)電壓信號的極性及大小，且該激勵電壓源藉由反轉(zhuǎn)電壓信號極性和大小的改變來控制激勵電壓的極性和大小的改變。
[0007]消磁電路通過使待消磁器件的飽和深度隨著時間變淺使得待消磁器件消磁，其擁有閉環(huán)反饋回路，因此能自動工作在很高的頻率(幾百甚至幾千Hz)，其消磁過程最短只需要若干暈秒。
[0008]在消磁電路的再一種示意性的實施方式中，采樣電壓信號的絕對值等于換向閾值信號，換向控制單元改變反轉(zhuǎn)電壓信號極性。
[0009]在消磁電路的另一種示意性的實施方式中，若采樣電壓信號絕對值的微分值等于換向閾值信號，換向控制單元改變反轉(zhuǎn)電壓信號極性。
[0010]在消磁電路的又一種示意性的實施方式中，閾值發(fā)生單元50包括復數(shù)個由電阻并聯(lián)的并聯(lián)電路，且閾值發(fā)生單元50可以通過選擇性地使得并聯(lián)電路的復數(shù)個并聯(lián)支路中的一個或多個導通或切斷來改變換向閾值信號的大小。
[0011]在消磁電路的又一種不意性的實施方式中，閾值發(fā)生單兀包括由第一電阻和第一受控開關(guān)串聯(lián)連接的第一支路；由第二電阻和第二受控開關(guān)串聯(lián)連接的第二支路；由第三電阻和第三受控開關(guān)串聯(lián)連接的第三支路；由第四電阻和第四受控開關(guān)串聯(lián)連接的第四支路；第一支路、第二支路、第三支路和第四支路并聯(lián)連接，其中:第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)和第四受控開關(guān)的連接點電性連接于地電位，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻的連接點電性連接第五電阻，第五電阻電性連接于第一供電電位，換向閾值信號為第五電阻未與第一供電電位連接一端的電位；和第一控制器，其可分別控制第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)和第四受控開關(guān)的接通和關(guān)斷。
[0012]在消磁電路的又一種示意性的實施方式中，值發(fā)生單元包括復數(shù)個串聯(lián)的電阻，且閾值發(fā)生單元可以通過選擇性地旁路掉該多個串聯(lián)電阻中的一個或多個來改變換向閾值信號的大小。
[0013]在消磁電路的又一種示意性的實施方式中，閾值發(fā)生單元包括串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻、第八電阻和第九電阻，第九電阻未與第八電阻連接的一端可電性連接于地電位；與第六電阻并聯(lián)的第六受控開關(guān)、與第七電阻并聯(lián)的第七受控開關(guān)、與第八電阻并聯(lián)的第八受控開關(guān)和與第九電阻并聯(lián)的第九受控開關(guān)；第十電阻，其一端電性連接于一個第二供電電位，另一端電性連接于第六電阻未與第七電阻電性連接的一端，換向閾值信號為第十電阻與第六電阻連接點的電位；第二控制器，其分別控制第六受控開關(guān)、第七受控開關(guān)、第八受控開關(guān)和第九受控開關(guān)的接通和關(guān)斷。
[0014]本發(fā)明還提供了一種磁調(diào)制系統(tǒng)，包括上述消磁電路和一個濾波器。濾波器輸入端接收采樣電壓信號，且輸出濾除了采樣電壓信號中疊加的激勵電壓的濾波電壓信號，該濾波電壓信號可代表磁調(diào)制系統(tǒng)所測量的待測電流的大小。
[0015]在磁調(diào)制系統(tǒng)的又一種不意性的實施方式中，磁調(diào)制系統(tǒng)包括一個放大器，其輸入端接收濾波電壓信號，且輸出濾波電壓信號經(jīng)放大的放大電壓信號。
[0016]在磁調(diào)制系統(tǒng)的又一種不意性的實施方式中，激勵電壓源可輸入米樣電壓信號，且激勵電壓為米樣電壓信號與反轉(zhuǎn)電壓信號之和。。
[0017]本發(fā)明還提供了一種剩余電流裝置，包括上述磁調(diào)制系統(tǒng)和一個處理器。處理器可輸入濾波電壓信號，且依據(jù)濾波電壓信號判斷導體中待測電流的大小。
[0018]在剩余電流裝置的又一種示意性的實施方式中，處理器可輸出一個預設(shè)在其中的閾值改變信號至閾值發(fā)生單元，閾值發(fā)生單元依據(jù)閾值改變信號控制換向閾值信號隨時間減小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。
[0020]圖1用于說明消磁電路一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2用于說明閾值發(fā)生單元一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3用于說明閾值發(fā)生單元另一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4用于說明磁調(diào)制系統(tǒng)一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5用于說明剩余電流裝置一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]標號說明
[0026]10待消磁器件
[0027]20 繞組
[0028]30采樣電阻
[0029]40激勵電壓源
[0030]50閾值發(fā)生單元
[0031]51第一控制器
[0032]52第二控制器
[0033]60換向控制單元
[0034]80濾波器
[0035]82放大器
[0036]84處理器。

【具體實施方式】
[0037]為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表示相同的部分。為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。
[0038]在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。
[0039]在本文中，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”、“第十”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示它們的重要程度及順序等。
[0040]圖1用于說明消磁電路一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，消磁電路包括一個待消磁器件10、一個繞組20、一個采樣電阻30、一個激勵電壓源40、一個閾值發(fā)生單元50和一個控制單元60。
[0041]其中，待消磁器件10可通過交變磁場消磁，圖中所示待消磁器件10為磁環(huán)，但消磁電路并不局限于對磁環(huán)消磁，還可以對其他的導磁元件消磁。繞組20設(shè)置在磁環(huán)10上，當繞組20中通過由激勵電壓Vext產(chǎn)生的激勵電流Iext時，磁環(huán)10上產(chǎn)生交變磁場。采樣電阻30、繞組20串聯(lián)連接和激勵電壓源40串聯(lián)連接，且由激勵電壓源40的激勵電壓產(chǎn)生的激勵電流Iext流經(jīng)采樣電阻30和繞組20。當采樣電阻30中通過激勵電流Iext時，它可輸出一個米樣電壓信號Sv,米樣電壓信號Sv可反映米樣電阻30上的壓降值。
[0042]閾值發(fā)生單元50可輸出一個換向閾值信號St，換向閾值信號St可隨時間減小。在一種示意性實施方式中，閾值發(fā)生單元50可以包括多個電阻并聯(lián)的并聯(lián)電路，且閾值發(fā)生單元50可以通過選擇性地使得多個并聯(lián)支路中的一個或多個導通或切斷來改變換向閾值信號St的大小。例如，如圖2所示，閾值發(fā)生單元50包括一個第一控制器51、一個第一電阻R1、一個第二電阻R2、一個第三電阻R3、一個第四電阻R4、一個第五電阻R5、一個第一受控開關(guān)S1、一個第二受控開關(guān)S2、一個第三受控開關(guān)S3和一個第四受控開關(guān)S4。其中，第一電阻R1、一個第二電阻R2、一個第三電阻R3和一個第四電阻R4并聯(lián)連接。第一受控開關(guān)SI串接于第一電阻R1，第二受控開關(guān)S2串接于第二電阻R2，第三受控開關(guān)S3串接于第三電阻R3，第四受控開關(guān)S4串接于第四電阻R4。第五電阻R5—端可電性連接于一個第一供電電位Vsi，另一端可分別電性連接于第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4中未與第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2、第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4電性連接的一端。第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2、第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4未與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4連接的一端可電性連接于地電位。第一控制器51可分別控制第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2、第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4接通和關(guān)斷。換向閾值信號St為第五電阻R5未與第一供電電位Vsi連接一端的電位。還可以改變使用的電阻數(shù)量，以變化換向閾值信號的變化速度。
[0043]采用如圖2所示的閾值發(fā)生單元，在消磁電路工作的初始時刻，第一受控開關(guān)SI閉合，第二受控開關(guān)S2、第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4斷開。第一電阻Rl和第五電阻R5串聯(lián),此時換向閾值信號St最大,且換向閾值信號St為第一電阻Rl的壓降。經(jīng)過一個時間間隔后，第一受控開關(guān)SI和第二受控開關(guān)S2閉合，第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4斷開。第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后與第五電阻R5串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后的壓降，相比第一電阻Rl的壓降有所降低。再經(jīng)過一個時間間隔后，第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2和第三受控開關(guān)S3閉合，第四受控開關(guān)S4斷開。第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3并聯(lián)后與第五電阻R5串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3并聯(lián)后的壓降，相比第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后的壓降進一步下降。又經(jīng)過一個時間間隔后，第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2、第三受控開關(guān)S3和第四受控開關(guān)S4閉合，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)后與第五電阻R5串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)后的壓降，此時換向閾值信號St最小。
[0044]在另一種實施方式中，閾值發(fā)生單元50可以包括多個串聯(lián)的電阻，且閾值發(fā)生單元50可以通過選擇性地旁路掉該多個串聯(lián)電阻中的一個或多個來改變換向閾值信號的大小。例如，如圖3所不，閾值發(fā)生單兀50包括一個第二控制器52、一個第六電阻R6、一個第七電阻R7、一個第八電阻R8、一個第九電阻R9、一個第十電阻R10、一個第六受控開關(guān)S6、一個第七受控開關(guān)S7、一個第八受控開關(guān)S8和一個第九受控開關(guān)S9。其中，第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9串聯(lián)。第六受控開關(guān)S6與第六電阻并聯(lián)；第七受控開關(guān)S7與第七電阻R7并聯(lián)；第八受控開關(guān)S8與第八電阻R8并聯(lián)；第九受控開關(guān)S9與第九電阻R9并聯(lián)。第十電阻RlO—端電性連接于一個第二供電電位Vs2，另一端電性連接于第六電阻R6未與第七電阻R7電性連接的一端。第九電阻R9未與第八電阻R8連接的一端可電性連接于地電位。第二控制器52可分別控制第六受控開關(guān)S6、第七受控開關(guān)S7、第八受控開關(guān)S8和第九受控開關(guān)S9的接通和關(guān)斷。換向閾值信號St為第十電阻RlO未與第二供電電位Vs2連接一端的電位。還可以改變使用的電阻數(shù)量，以變化換向閾值信號的變化速度。雖然圖3中顯示第六受控開關(guān)S6、第七受控開關(guān)S7、第八受控開關(guān)S8和第九受控開關(guān)S9串聯(lián)連接，但第六受控開關(guān)S6、第七受控開關(guān)S7、第八受控開關(guān)S8和第九受控開關(guān)S9只需要分別與第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9并聯(lián)即可。
[0045]采用如圖3所示的閾值發(fā)生單元，在消磁電路工作的初始時刻，第六受控開關(guān)S6、第七受控開關(guān)S7、第八受控開關(guān)S8和第九受控開關(guān)S9斷開。第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO串聯(lián)，此時換向閾值信號St最大，且換向閾值信號St為第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9的壓降。經(jīng)過一個時間間隔后，第六受控開關(guān)S6閉合，其余受控開關(guān)斷開。第六電阻R6被短路，第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9的壓降，相比第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9的壓降有所降低。再經(jīng)過一個時間間隔后，第六受控開關(guān)S6和第七受控開關(guān)S7閉合，其余受控開關(guān)斷開。第六電阻R6和第七電阻R7被短路，第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第八電阻R8和第九電阻R9的壓降，相比第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9的壓降進一步下降。又經(jīng)過一個時間間隔后，第一受控開關(guān)S1、第二受控開關(guān)S2和第三受控開關(guān)S3閉合，第四受控開關(guān)S4斷開，第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8被短路，第九電阻R9與第10電阻RlO串聯(lián)，此時換向閾值信號St為第10電阻RlO的壓降，此時換向閾值信號St最小，第八電阻R8和第九電阻R9的壓降進一步下降。又經(jīng)過一個時間間隔后，所有受控開關(guān)都閉合，第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9被短路，此時換向閾值信號St最小，且換向閾值信號St為零。
[0046]對于圖2和圖3所示的閾值發(fā)生單元，換向閾值信號變化的時間間隔，即各個受控開關(guān)的動作間隔為消磁電路的預設(shè)值，可以根據(jù)需要調(diào)整時間間隔的大小，以調(diào)整換向閾值信號隨時間減小的快慢。各個受控開關(guān)的開關(guān)順序也不局限于此，可以根據(jù)需要調(diào)整。受控開關(guān)可采用繼電器和模擬開關(guān)。
[0047]換向控制單兀60可輸入米樣電壓信號Sv和換向閾值信號St,且換向控制單兀60可輸出一個反轉(zhuǎn)電壓信號S。至激勵電壓源40。翻轉(zhuǎn)電壓信號S。具有正負極性，且激勵電壓源40所輸出激勵電壓的極性及大小由翻轉(zhuǎn)電壓信號S。的極性決定。換向控制單元60可判斷采樣電壓信號Sv與換向閾值信號St的關(guān)系而改變反轉(zhuǎn)電壓信號S。極性和大小。
[0048]在換向控制單兀60判斷米樣電壓信號Sv與換向閾值信號St關(guān)系的一種實施方式中，換向控制單元60將采樣電壓信號Sv的絕對值與換向閾值信號St比較，若采樣電壓信號Sv的絕對值等于換向閾值信號St，換向控制單元60改變反轉(zhuǎn)電壓信號S。極性，且減小反轉(zhuǎn)電壓信號S。的大小，使得反轉(zhuǎn)電壓信號S。的絕對值等于換向閾值信號St。采樣電壓信號Sv的絕對值與磁場強度的大小呈線性關(guān)系，因此可以用于判斷磁芯的激勵深度。
[0049]在換向控制單元60判斷采樣電壓信號Sv與換向閾值信號St關(guān)系的另一種實施方式中，換向控制單元60將采樣電壓信號Sv絕對值的微分值與換向閾值信號St比較，若采樣電壓信號Sv絕對值的微分值等于換向閾值信號St，換向控制單元60改變反轉(zhuǎn)電壓信號S。極性且減小反轉(zhuǎn)電壓信號S。的大小，使得反轉(zhuǎn)電壓信號S。絕對值的微分值等于換向閾值信號St。采樣電壓信號Sv絕對值的微分值可反應(yīng)磁場強度的大小，因此可用于判斷磁芯的激勵深度。
[0050]消磁電路通過使待消磁器件的飽和深度隨著時間變淺使得待消磁器件消磁。對于傳統(tǒng)的開環(huán)消磁系統(tǒng)，由于消磁的激勵電流是固定的，其頻率必須足夠低，使得消磁電流能夠上升到足夠大小的值。對于消磁電路，其擁有閉環(huán)反饋回路，因此能自動工作在很高的頻率(幾百甚至幾千Hz)，其消磁過程最短只需要若干毫秒。
[0051]圖4用于說明磁調(diào)制系統(tǒng)一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，磁調(diào)制系統(tǒng)包括上述消磁電路和一個濾波器80。濾波器80的輸入端接收米樣電壓信號Sv,且輸出濾波電壓信號Sf。其中濾波電壓信號Sf濾除了采樣電壓信號Sv中疊加的激勵電壓VMt，且濾波電壓信號Sf反映了待測電流的具體大小。
[0052]如圖4所示，當磁調(diào)制系統(tǒng)用于測量穿設(shè)在磁環(huán)中的導體12上通過的待測電流時，換向閾值信號保持一個定值，且由于磁調(diào)制系統(tǒng)具有消磁的功能，在測量待測電流前和完成測量后，可以自動減小磁芯的剩余磁場強度，從而減小因剩余磁場強度引起的測量誤差，提聞了磁調(diào)制系統(tǒng)的可罪性和精度。
[0053]如圖4所示，在磁調(diào)制系統(tǒng)一種示意性實施方式中，磁調(diào)制系統(tǒng)包括一個信號放大器82,它的輸入端可輸入濾波電壓信號Sf,且信號放大器可放大濾波電壓信號Sf的信號強度后，輸出一個放大電壓信號Sa。通過設(shè)置放大器,可將放大器的輸出的放大電壓信號Sa的動態(tài)范圍，與后續(xù)將接收該放大電壓信號Sa的處理電路的輸入動態(tài)范圍相匹配，以此提高檢測的分辨率和精度。
[0054]如圖4所示，在磁調(diào)制系統(tǒng)的一種示意性實施方式中，激勵電壓源40的輸入端除了輸入反轉(zhuǎn)電壓信號St外,還可輸入米樣電壓信號Sv,且激勵電壓Vext的大小等于米樣電壓信號Sv與反轉(zhuǎn)電壓信號St之和。由于繞組與采樣電阻串聯(lián)，使得本來應(yīng)加載在繞組上的電壓部分落在了采樣電阻上，這導致落在繞組上的電壓隨著激勵電流的變化而變化，使對待測電流的測量結(jié)果線性度變差，通過將采樣電阻上的電壓補償在激勵電壓上，繞組上的電壓不受激勵電流大小影響。
[0055]圖5用于說明剩余電流裝置的一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，剩余電流裝置包括上述磁調(diào)制系統(tǒng)和一個處理器84。其中，處理器84可輸入放大電壓信號Sa (放大電壓信號Sa由濾波電壓信號Sf經(jīng)放大器放大后得到)，且依據(jù)放大電壓信號Sa判斷導體中待測電流的大小，由此作出保護動作以切斷剩余電流。
[0056]如圖5所示，在剩余電流裝置一種示意性實施方式中，處理器84中預設(shè)有一個閾值改變信號sw，且閾值改變信號Sw可以調(diào)整閾值信號St的數(shù)值及持續(xù)時間。處理器84可輸出一個閾值改變信號Sw至閾值發(fā)生單兀50,閾值發(fā)生單兀50依據(jù)閾值改變信號Sw控制換向閾值信號St隨時間減小。當然，根據(jù)實際需要，處理器84也可根據(jù)其他監(jiān)測量計算得出該閾值改變信號Sw。
[0057]應(yīng)當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
[0058]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.消磁電路，包括: 一個可由一個交流磁場消磁的待消磁器件(10)； 一個設(shè)置在所述待消磁器件(10)上的繞組(20)； 一個與所述繞組(20)串聯(lián)的米樣電阻(30),它可輸出代表其上壓降的米樣電壓信號(Sv)； 一個與所述繞組(20)和所述采樣電阻(30)串聯(lián)的激勵電壓源(40)，它可輸出產(chǎn)生所述交流磁場的激勵電壓(Vrart)； 其特征在于所述消磁電路還包括: 一個閾值發(fā)生單兀(50),它可輸出一個隨時間減小的換向閾值信號(St);和一個換向控制單兀(60),它可輸入所述米樣電壓信號(Sv)和所述換向閾值信號(St),且其可輸出一個反轉(zhuǎn)電壓信號(S。)至所述激勵電壓源(40)，所述換向控制單元(60)可判斷所述采樣電壓信號(Sv)與所述換向閾值信號(St)的關(guān)系并由此改變所述反轉(zhuǎn)電壓信號(S。)的極性及大小，且該激勵電壓源(40)藉由所述反轉(zhuǎn)電壓信號(S。)極性和大小的改變來控制所述激勵電壓(Vext)的極性和大小的改變。
2.如權(quán)利要求1所述的消磁電路，其中若所述采樣電壓信號(Sv)的絕對值等于所述換向閾值信號(St)，所述換向控制單元(60 )改變所述反轉(zhuǎn)電壓信號(S。)極性。
3.如權(quán)利要求1所述的消磁電路，其中若所述采樣電壓信號(Sv)絕對值的微分值等于所述換向閾值信號(St)，所述換向控制單元(60 )改變所述反轉(zhuǎn)電壓信號(S。)極性。
4.如權(quán)利要求1所述的消磁電路，其中所述閾值發(fā)生單元(50)包括由復數(shù)個并聯(lián)支路構(gòu)成的并聯(lián)電路，每個并聯(lián)支路包括電阻，且所述閾值發(fā)生單元(50)可以通過選擇性地使得所述并聯(lián)電路的復數(shù)個并聯(lián)支路中的一個或多個導通或切斷來改變所述換向閾值信號(St)的大小。
5.如權(quán)利要求4所述的消磁電路，其中所述閾值發(fā)生單元(50)包括: 由第一電阻(Rl)和第一受控開關(guān)(SI)串聯(lián)連接的第一支路； 由第二電阻(R2)和第二受控開關(guān)(S2)串聯(lián)連接的第二支路； 由第三電阻(R3)和第三受控開關(guān)(S3)串聯(lián)連接的第三支路； 由第四電阻(R4)和第四受控開關(guān)(S4)串聯(lián)連接的第四支路； 所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路并聯(lián)連接，其中:所述第一受控開關(guān)(SI)、所述第二受控開關(guān)(S2)、所述第三受控開關(guān)(S3)和所述第四受控開關(guān)(S4)的連接點電性連接于地電位，所述第一電阻(R1)、所述第二電阻(R2)、所述第三電阻(R3)和所述第四電阻(R4)的連接點電性連接第五電阻(R5)，所述第五電阻(R5)電性連接于第一供電電位(Vsi),所述換向閾值信號(St)為所述第五電阻(R5)未與所述第一供電電位(Vsi)連接一端的電位；和 第一控制器(51)，其可分別控制所述第一受控開關(guān)(SI)、所述第二受控開關(guān)(S2)、所述第三受控開關(guān)(S3)和所述第四受控開關(guān)(S4)的接通和關(guān)斷。
6.如權(quán)利要求1所述的消磁電路，其中所述閾值發(fā)生單元(50)包括復數(shù)個串聯(lián)的電阻，且所述閾值發(fā)生單元(50)可以通過選擇性地旁路掉該復數(shù)個串聯(lián)電阻中的一個或多個來改變所述換向閾值信號(St)的大小。
7.如權(quán)利要求6所述的消磁電路，其中所述閾值發(fā)生單元(50)包括: 串聯(lián)連接的第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)和第九電阻(R9)，所述第九電阻(R9)未與所述第八電阻(R8)連接的一端可電性連接于地電位； 與所述第六電阻(R6)并聯(lián)的第六受控開關(guān)(S6)、與所述第七電阻(R7)并聯(lián)的第七受控開關(guān)(S7)、與所述第八電阻(R8)并聯(lián)的第八受控開關(guān)(S8)和與所述第九電阻(R9)并聯(lián)的第九受控開關(guān)(S9)； 第十電阻(R10)，其一端電性連接于一個第二供電電位(VS2)，另一端電性連接于所述第六電阻(R6)未與所述第七電阻(R7)電性連接的一端，所述換向閾值信號(St)為所述第十電阻(RlO )與所述第六電阻(R6 )連接點的電位； 第二控制器(52)，其分別控制所述第六受控開關(guān)(S6)、所述第七受控開關(guān)(S7)、所述第八受控開關(guān)(S8)和所述第九受控開關(guān)(S9)的接通和關(guān)斷。
8.磁調(diào)制系統(tǒng)，包括: 如權(quán)利要求1至7任意一項所述的消磁電路；和 一個濾波器(80)，其輸入端接收所述采樣電壓信號(Sv)，且輸出濾除了所述采樣電壓信號(Sv)中疊加的所述激勵電壓(Vrart)的濾波電壓信號(Sf),該濾波電壓信號(Sf)可代表所磁調(diào)制系統(tǒng)所測量的待測電流的大小。
9.如權(quán)利要求8所述的磁調(diào)制系統(tǒng)，其中所述磁調(diào)制系統(tǒng)包括一個放大器(82)，其輸入端接收所述濾波電壓信號(sf)，且輸出所述濾波電壓信號(Sf)經(jīng)放大的放大電壓信號(Sa)0
10.如權(quán)利要求8所述的磁調(diào)制系統(tǒng)，其中所述激勵電壓源(40)可輸入所述采樣電壓信號(Sv)，且所述激勵電壓(Vrart )為所述采樣電壓信號(Sv)與所述反轉(zhuǎn)電壓信號(St)之和。
11.剩余電流裝置，包括: 如權(quán)利要求8所述的磁調(diào)制系統(tǒng)；和 一個處理器(84)，其可輸入所述濾波電壓信號(Sf)，且依據(jù)所述濾波電壓信號(Sf)判斷所述導體中待測電流的大小。
12.如權(quán)利要求11所述的剩余電流裝置，其中所述處理器(84)可輸出一個預設(shè)于所述處理器(84)的閾值改變信號(Sw)至所述閾值發(fā)生單元(50)，所述閾值發(fā)生單元(50)依據(jù)所述閾值改變信號(Sw)控制所述換向閾值信號(St)隨時間減小。
【文檔編號】H01F13/00GK104376961SQ201310359678
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】吳迪, 杜明勝 申請人:西門子公司