[发明专利]光纤光栅交流电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流传感器，特别是涉及一种用于测量交流电流的光纤光栅交流电流传感器。

背景技术

电流传感器是一种在电力行业中用途较为广泛的传感器，其也是智能化电网的基本传感器，可以用于计量、输配电、安全监测等，是电力行业实施检测或监测的常用基本传感元件。电流传感器能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的电流信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。现有的各种电流探测方案一般都采用电子传感器，但因为温度干扰、电磁干扰、安全性、长距离传输、使用寿命、可靠性等原因，电子传感器无法很好地解决如电力一系列行业的电流传感问题。

另外，目前用于电流探测的电子传感器一般都不具有无源特性和远距离传输功能，而且抗干扰能力差，测量精度低，还无法在高压环境下工作，存在漏电、爬电的危险。为解决这一问题，中国实用新型专利CN203376397U公开了一种光纤光栅温度自补偿电流传感器，包括悬臂梁和固定在悬臂梁上的第一光纤光栅、第二光纤光栅，所述悬臂梁依次包括固定端、变形部和自由端，所述第一光纤光栅和第二光纤光栅分别位于变形部的上下两侧、且相互串联连接，所述固定端固定在一固定架上，自由端上设有一衔铁，还包括一固定在固定架上的导磁体，所述导磁体呈开口环状，该导磁体中间设有一容许被测导线穿过的空腔，所述导磁体两端之间设有一与空腔连通的缺口，且导磁体两端与衔铁端部之间均设有气隙。该光纤光栅温度自补偿电流传感器可用于测量直流电流和交流电流，但是对于仅仅需要测量交流电流的场合，该光纤光栅温度自补偿电流传感器的结构就相对复杂，且价格昂贵。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种仅用于测量交流电流且结构简单、造价低的光纤光栅交流电流传感器。

为实现上述目的，本发明提供一种光纤光栅交流电流传感器，包括固定架、安装在固定架上的悬臂梁和导磁体，所述悬臂梁依次包括固定端、变形区和自由端，所述固定端固定在固定架上，所述自由端上设有一衔铁，所述导磁体呈开口环状，该导磁体的中间设有一容被测导线穿过的空腔，且导磁体的两端之间设有一与空腔相连通的缺口，所述导磁体两端和衔铁之间均设有气隙，由固定端、变形区和自由端所构成的悬臂梁呈凹形，该悬臂梁还包括一凹槽，在凹槽的开口处有且仅有一根处于预拉伸状态的光纤光栅，该光纤光栅的两端分别与固定端、自由端固定连接，所述光纤光栅与变形区平行设置。

优选地，所述光纤光栅与固定端、光纤光栅与自由端均为焊接连接。

进一步地，所述固定架与悬臂梁、固定架与导磁体均为刚性连接。

优选地，在自由端的移动方向上，所述变形区的厚度H小于固定端、自由端的厚度W。

优选地，所述导磁体为圆环形。

进一步地，所述衔铁包括相互连接的安装部和被吸附部，所述安装部与自由端固定连接，所述气隙位于被吸附部和导磁体之间。

如上所述，本发明涉及的光纤光栅交流电流传感器，具有以下有益效果：

该光纤光栅交流电流传感器结构简单、成本低、能很好地用于测定交流电流，且实现温度自补偿，消除了温度对光纤光栅测量电流的影响，进而提高测量精度，可广泛用于发电、输电、配电的交流电流的测量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的另一实施例。

图3为图1的A圈放大图。

元件标号说明

1  固定架

2  悬臂梁

21 固定端

22 变形区

23 自由端

24 凹槽

3  导磁体

31 空腔

32 缺口

4  衔铁

41 安装部

42 被吸附部

5  气隙

6  光纤光栅

7  螺钉

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。