專利名稱：交流電流值線性信號傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電器領域中對各種高低壓交流電流值的測量。
在現有的公知技術中，對高低壓發、輸、變、配及供用電線路、設備電流的檢測及監控，基本上都是以互感器進行隔離和取出電流值的信號。
其缺陷在于1、不可避免的受磁滯、磁飽和，傅里葉特性的影響，信號為非線性，不能忠實反映出被測線路的電流值。
2、測出的信號不直觀，要經過倍比、變比的換算。不能直接進入數字儀表顯示，也同樣不能直接進入計算機、IC塊、專家系統進行運算處理。
3、制造互感器要消耗大量的有色金屬，重量、體積、安裝占有空間大。
4、互感器本身也是一個能耗器件。
本實用新型的目的在于忠實的測出線路中實際流過的電流值，并輸出線性信號。測出的信號不需要經過倍比、變比的換算和任何處理加工，即可方便的直接進入數字儀表顯示、直讀。此信號也可直接進入IC塊、計算機、專家系統進行運算、處理。可以制成無功耗的微型器件，實現和被測線路無任何電聯接的傳感測量。
實現本實用新型的方法根據法拉第電磁感應定律，利用線圈在磁場中受磁力線的切割所產生的電動勢，與磁場的強度和線圈的匝數成正比。且當線圈空芯時；或雖有導磁材料做成的磁芯，但做成磁芯的導磁材料不能形成閉合的磁回路時，所產生的電動勢是線性的。即隨著磁場強度的變化而變化，擺脫了磁滯、磁飽和、傅里葉特性曲線的限制和影響。
當導體上有電流流過時，在導體的周圍就會產生相應的磁場。該磁場的強度是隨著導體上所流過的電流強度變而變化化的。當導體上所流過的是交變電流時，在導體的周圍所產生的就是交變磁場。將設定匝數封裝好的線圈，按照楞次定律的法則，置于該交變磁場中，即可得到一個和被測線路無任何電聯接可直接送入數字表或IC塊、計算機、專家系統進行顯示、運算、處理的忠實的反映被測線路所流過的實際電流值的線性信號。
本實用新型的優點在于1、該傳感器只對被測線路中的電流感興趣，而與被測線路中的電壓無關，且與被測線路完全絕緣，無任何電聯接。
2、可以做成無功耗的微型傳感器。
3、取出的信號是忠實的反映被測線路中所流過的實際電流值的線性信號。
4、不受被測線路的相數限制，可以測量單根導線，也可以同時測量兩根導線，還可以同時對多根導線進行單獨測量或同時測量。
本實用新型的積極效果在于1、無需任何接口或變換器，即可直接進入數字式儀表進行顯示，為數字式儀表取代指針式儀表提供了可靠的信號源。
2、無需任何接口或變換器，即可直接進入IC塊、計算機、專家系統進行相應的運算和處理。為機電產品一體化、小型化、智能化提供了可靠的信號源。
3、為我國的機電產品參與國際市場競爭提供了一個可靠的技術支點。
現以附圖的實施例，對本實用新型作詳細的說明。
圖1為密封后的傳感器剖面示意，即為圖3、圖4中的KW。
圖2為密封后的有磁芯的傳感器剖面示意圖，即為圖3、圖4中的KW。
圖3為實施例一；數字交流電流表。KW為依照本實用新型所制作的傳感器與mV數字表聯接示意圖。
圖4為實施例二；自動控制中的電流指令輸出部份。KW為依照本實用新型制作的電流傳感器，信號直接進入IC塊進行運算、處理的聯接示意圖。
圖1、圖2中的a為封裝的外殼；b為線圈；c為封裝用的固化材料，如環氧樹脂，ABS工程塑料等；d為線圈c的引出腳；e為檢測不同的電流和在不同的使用環境時，為增加信號強度而加設的不形成閉環磁路的磁芯。
實現本實用新型的最好方式現以圖3、圖4的實施例，加以說明圖3的實施例中，mV為毫伏數字表頭；KW為依照本實用新型所制作的電流傳感器；A、N為兩根被測載流導線，可以是兩根相線，也可以是一相一零；d為傳感器KW的兩只引出腳。由于和被測電路沒有任何電聯接，故不受被測的載流導線上電壓值的限制和影響，傳感器輸出腳d兩端可直接接到毫伏表的輸入端上進行直觀的數字顯示。
圖4的實施例中，KW為依照本實用新型所制作的傳感器；A為被測的載流導線；Ic1、Ic2為集成電路塊，對KW傳回的電流信號進行運算、判斷、確認、處理，最后輸出對數式反時限或性的邏輯指令L，Vee、VDD為Ic1、Ic2的工作電源。KW輸出信號的兩根引線d，直接接到Ic1的輸入端。
至此，已經說明，按照本實用新型制作的交流電流值線性信號傳感器，不但能夠忠實的測出被測線路中所流過的實際電流值，輸出線性信號，且此信號不需要經過任何倍比、變比、隔離的處理或加工，即可方便的直接進入數字表頭、IC塊、計算機、專家系統，進行直觀的顯示、運算、處理。同時也達到了制成無功耗微型器件的目的，且實現了和被測線路無任何電聯接的傳感測量。可以廣泛應用到發、輸、變、配、供、用電的各個環節中去，作為對電量的測量、監控、計算、處理、自動化控制、計算機控制、專家系統等的信號源。
權利要求1.一種用于交流電流值測量的線性信號傳感器，有外殼a，封裝固化材料b，線圈c，引線d，磁芯e組成。其特征在于繞制在磁芯e上的線圈c，經封裝固化材料b封裝在外殼a中，線圈c的兩端經引線d引出殼外。
2.根據權利要求1所述的線性信號傳感器，其特征在于線圈c直接經封裝固化材料b封裝在外殼a中，線圈c的兩端經引線d引出殼外。
3.根據權利要求1所述的線性信號傳感器，其特征在于信號輸出的兩根引線d直接接到mV表或IC塊的輸入端。
專利摘要一種用于交流電流值測量的線性信號傳感器,是由外殼d、線圈c、引線d、磁芯e和封裝材料b組成的,輸出的交流電流值信號直接進入數字表頭顯示或計算機、IC塊、專家系統運算處理。且可達到微型、無功耗和被測電路無任何電聯接的傳感測量。可廣泛的應用到發、輸、變、配、供、用的各個領域中去,作為對電量的測量、監控、處理、自動化控制、計算機控制、專家系統等的信號源。
文檔編號G01R19/145GK2300918SQ9720164
公開日1998年12月16日 申請日期1997年3月7日 優先權日1997年3月7日
發明者闞武 申請人:闞武