[其他]测量导电体中电流的测量用变换器

说明书

一种测量导电体中电流的测量用变换器。变换器是由一个三铁心柱铁磁体铁心组成，中间铁心柱至少有部分被导电体所围绕，它有一个中间气隙与二个外气隙。中间气隙处装有一个磁场传感器。中间铁心柱的每一端都有一个外气隙，沿着它的轴向测量时。二个外气隙的长度都比中间气隙长。中间铁心柱与磁场传感器可以做成一个单独的结构部件。这种结构可以使得测量用变换器的装配非常精确，简单和可靠，不会使得非线性度或相位误差变得更严重，同时改善了气隙的容差。

本发明是关于测量导电体中电流的测量用变换器。

这种测量用变换器可以用来检测输送给用户的瞬时功率。在这种情况下，量得电流的瞬时值后再乘以电源电压的瞬时值。这种乘法最好通过采用放在用来测量电流的变换器内部的霍尔元件来实现。上述类型的装置在1968年“Springer”出版社出版，由F。Kuhrt和H.J.Lippman合著的“霍尔发生器的特性及应用”一书的第10页至11页和第267页到275页中有所叙述。

本发明按其目标是要建立一种测量用变换器，其装配要非常精密，简单而可靠，此变换器能表现出改进的气隙容差，不会使非线性度更加严重或增加相位误差。

本发明是一种测量导电体中电流的测量用变换器。

具体说来，此变换器是由一个三铁心柱的铁磁体铁心所组成，其中间铁心柱至少部分被导电体所围绕。中间铁心柱有一个中间气隙和两个外气隙，每一个外气隙位于中间铁心柱的一端。中间气隙处装有一个磁场传感器。沿着中间铁心柱的轴向测量时，两个外气隙比中间气隙长。中间铁心柱和磁传感器可以做成一个单独的结构部件。这样的结构能够使得测量用变换器的装配非常精密，简单和可靠，不会使得非线性度或相位误差变得更坏，同时又改善了气隙的容差。

图1示出本发明测量用变换器第一方案的第一个横截面A-B。

图2示出图1测量用变换器的第二个横截面C-D。

图3示出本发明测量用变换器的第二方案。

图4示出本发明测量用变换器的第三方案。

在所有的图中，相同的标记号表示相同的另件。

图1和2所示的测量导电体中电流的测量用变换器是由一个三铁心柱的铁磁体铁心2、6以及一个磁场传感器3所组成，磁场传感器3最好采用霍尔元件。铁磁体铁心最好是由一个环2和一个中间铁心柱6所组成。

图1所示环2的上面与下面部分作为二个外铁心柱，环2的两侧部分作为三铁心柱铁磁体铁心2、6的磁轭，该磁轭在三个铁心柱的二端把它们联接在一起，适合做铁磁体铁心2、6的材料最好采用具有高导磁率的铁镍合金，例如：各种坡莫合金（permenorm，vacoperm，trafopem，permax。）超坡莫合金（ultraperm）和多元磁性合金（mumetd）。

如图1所示，中间铁心柱6至少决定了三个气隙：7，8和9。在中间气隙7处装有磁场传感器3。二个外气隙8和9分别位于中间铁心柱6的二端。沿着中间铁心柱6的轴向（即图1的箭头方向）测量时，中间气隙7的长度近似等于磁场传感器3按同一方向测量时的尺寸。因此该长度完全决定于磁场传感器3的尺寸。沿着中间铁心柱6的轴向测量时，二个外气隙8与9最好都比中间气隙7长些。

中间铁心柱6最好由二块平直的薄钢板条6a和6b组成，它连同磁场传感器3一起安置在一个由非铁磁材料（例如陶瓷）做成的盒子10中。盒10最好有一个盒底10a和一个盒盖10b。中间铁心柱6和磁场传感器3安装在用绝缘材料做成的托架上。盒10的底10a构成托架，在其上可安装更多的附属部件。这使得磁场传感器3和中间铁心柱6的装配简单、精确和可靠。具体说来，就是中间铁心柱6与磁场传感器3形成一个单独的结构部件。

二个外气隙8和9，都用盒10的一个壁塞满，因此其气隙长度（沿图1的箭头方向）可以由盒10的壁厚来确定。为了简化生产，环2至少由一块弯曲成环状的钢板做成。环2的长度L（见图2）最好较内部所有元件的尺寸都大些，因此环2能很好地屏蔽外部无关磁场Ha对磁场传感器3的影响。应该注意环2的长度L是沿着与铁心柱6的轴向相垂直的方向测量的。