[发明专利]可无线、无源、非接触、多线测量直流电流的装置及方法

权利要求书

1.一种可无线、无源、非接触、多线测量直流电流的装置，其特征在于：固定V型夹块下部与导向光杠一端固定连接，可动V型夹块内部安装有一对直线轴承，通过轴用弹性挡圈将直线轴承固定在可动V型夹块内，直线轴承沿着导向光杠进行低摩擦移动，涨紧弹簧套入导向光杠并夹在调整螺母与可动V型夹块之间，调整螺母与导向光杆一端螺纹连接，直线电机通过直线电机支撑座与固定V型夹块固定连接，传感器模块放置于传感器调整台中，固定V型夹块包含有可使传感器调整台通过的通孔，传感器调整台内部有螺纹通孔，直线电机的丝杆与调整台内部的螺纹通孔转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种可无线、无源、非接触、多线测量直流电流的装置，其特征在于：所述传感器模块的结构是：压电悬臂梁一端与支撑基底固联、另一端表面粘结磁感应单元，在压电悬臂梁表面固定端一侧沉积一层叉指电极，悬臂梁中部光刻一层反射栅，寻址天线、回波天线分别与叉指电极汇流条相连，无线收发模块向寻址天线发射传感器设计频率的无线信号，并接收回波天线反馈电流变化引起频率变化的无线信号，寻址天线、回波天线分别与支撑基底粘接，支撑基底与下层支撑结构粘接，下层支撑结构与上层玻璃薄板粘接。

3.一种可无线、无源、非接触、多线测量直流电流的测量方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤(1)将可动V型夹块向着固定V型夹块相反的方向推开并预留出夹持距离，夹持距离要大于电导线直径；

步骤(2)将被测电导线放置于固定V型夹块、可动V型夹块的V型孔处，释放可动V型夹块，处于压缩状态的涨紧弹簧推动可动V型夹块沿着导向光杠移动，同固定V型夹块将导线夹紧；

步骤(3)将被测电导线接入标准直流电流I₀；

步骤(4)通过直线电机带动传感器调整台移动，当传感器模块获得最大输出频率时，由导线双电芯磁场梯度中心处最大可确定，当传感器模块由导线一侧经过另一侧时必然存在一波峰，即为定位点并固定传感器模块；

步骤(5)将被测电导线通入被测电流I进行实际测量，被测电流值I可通过传感器模块输出频率变化Δf与传感器参数值K_c获得，公式如下

其中：z_m为磁铁与电导线中心处坐标、x₁,x₂为声表面波叉指电极在坐标系下的坐标，a为被测电导线单根电芯一、单根电芯二半径、B_r为磁铁剩余磁通量、r_x、r_z为压电材料应变系数、μ为泊松比、f₀为叉指电极的中心频率、h为压电悬臂梁厚度、I_y为压电悬臂梁惯性矩，E为压电悬臂梁弹性模量、V为磁铁体积,。