[发明专利]一种新型的雷击电流测量设备

说明书

本发明提供一种新型的雷击电流测量设备，包括巨磁阻电流传感器，用于获得与雷击电流大小对应的电压信号；前置放大器，用于放大所述巨磁阻电流传感器获得的所述电压信号；峰值检波电路，用于检出所述电压信号的峰值，从而获得峰值信号；处理器，根据所述峰值信号获得雷击电流的数值。该雷击电流测量设备具有结构简单、成本低、精度高和便于安装的优点，适合低功耗场合，可广泛应用于高铁、智能电网、基站等需要测量雷击电流或闪络电流的场合。

技术领域

本发明涉及电流传感器领域,具体涉及一种雷击电流测量设备。

背景技术

雷电是自然界常见的一种大气放电现象。雷电发生时伴随有较大的雷击电流，容易对电力传输、电子通信、航空运输等生产、生活领域造成严重危害。为了防止雷电对生产和生活造成危害，需要对雷电产生的雷击电流的参数进行测量。

然而，雷击电流具有大动态、超高压以及频率较高的特性，使得许多已知的测量电流的手段无法用于测量雷击电流。在长期的研究中发现，罗氏线圈具有基本不饱和以及高频特性优良（可达MHz级别）的优点，因此，罗氏线圈成为目前测量雷击电流的首要选择。但是，在应用时，需要将罗氏线圈套置在被测导体的外侧，即被测导体需要穿过罗氏线圈，因此，罗氏线圈的尺寸需要与被测导体相匹配，这导致罗氏线圈体积较大，成本高，而且不易规模化标配安装。

为降低罗氏线圈测量雷击电流的成本，技术人员开发了另一种测量方法，即采用两个匝数和形状相同的空心线圈，在规定的距离内以相同的姿势测量感生电动势，然后推算得出雷击电流值。这种测量雷击电流的方法对两个线圈的一致性以及安装方式要求较高，不宜规模实施，而且，精度也低于罗氏线圈。而且，该方法易受温度、湿度等环境因素影响，抗电磁干扰能力也较弱。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对雷击电流测量中存在的上述缺陷，提供一种雷击电流测量设备，其成本低，测量精度高，而且便于安装。

为此，本发明提供一种雷击电流测量设备，包括：

巨磁阻电流传感器，用于获得与雷击电流大小对应的电压信号；

前置放大器，用于放大所述巨磁阻电流传感器获得的所述电压信号；

峰值检波电路，用于检出所述电压信号的峰值，从而获得峰值信号；

处理器，根据所述峰值信号获得雷击电流的数值。

其中，所述峰值检波电路包括：

峰值检波单元，用于检出所述电压信号中的峰值，并获得峰值信号；

峰值保持电路，用于使所述峰值检波单元保持所述峰值信号；

复位电路，用于使所述峰值检波单元复位。

其中，所述峰值检波单元包括隔直电容、第二电阻、两个理想二极管和反相放大器，所述隔直电容、第一理想二极管和所述反相放大器交汇形成节点；

所述隔直电容的一端耦接所述峰值检波单元的输入端，所述隔直电容的另一端耦接所述节点；

第一理想二极管的输入端耦接所述节点，第一理想二极管的输出端耦接所述峰值检波单元的输出端；所述第二电阻的一端接所述节点，另一端接一电位；

所述反相放大器和第二理想二极管串接在所述节点和所述峰值检波单元的输出端之间，且所述反相放大器的输入端耦接所述节点；第二理想二极管的输出端耦接所述峰值检波单元的输出端。

其中，所述理想二极管包括运算放大器、二极管和第五电阻，所述运算放大器的同相输入端为所述理想二极管的输入端，所述二极管的正极耦接所述运算放大器的输出端，所述二极管的负极耦接所述理想二极管的输出端，所述第五电阻串接在所述运算放大器的反相输入端与所述理想二极管的输出端之间。