[发明专利]非接触式电流测量系统

说明书

本发明题为“非接触式电流测量系统”。本发明提供了系统和方法，所述系统和方法提供非接触式电流测量系统，所述非接触式电流测量系统用于测量流过绝缘线的交流，而不需要与所述绝缘线电流接触。所述测量系统可包括磁场传感器，所述磁场传感器可选择性地被定位成接近待测绝缘线。所述磁场传感器在操作中检测由所述绝缘线中流动的所述电流产生的磁场。通过使用可调节夹持组件，测量系统提供对所述绝缘线相对于所述磁场传感器的机械定位的控制以确保一致的测量。非接触式电流测量系统可确定与所述绝缘线的物理尺寸（例如，直径）相关的信息。通过使用所检测的磁场、已知的机械定位以及所确定的与所述绝缘线的所述物理尺寸相关的信息，所述测量系统在没有电流接触的情况下准确地确定流过所述绝缘线的所述电流的大小。

背景技术

技术领域

本公开整体涉及电特性的测量，并且更具体地，涉及电路中的交流(AC)的非接触式测量。

相关领域的说明

电流表是用于测量电子电路中电流的仪器。测量多于一种电特性的仪器称为万用表或数字万用表(DMM)，并且用于测量服务、故障诊断和维护应用通常所需的许多参数。此类参数通常包括交流(AC)电压和电流、直流(DC)电压和电流以及电阻或导通性。还可以测量其他参数，诸如功率特性、频率、电容和温度，以满足特定应用的要求。

为了用通用万用表测量电流，必须在电流通路中插入具有已知电阻的内附电流分流器，从而需要断开载流导体。然后测量跨电流分流器的电压降，以确定电流通路中的电流。由于万用表测试导线和电路的载流能力，采用内附电流分流器的通用万用表的可测量电流很有限，通常不超过几安培。此外，为了安全原因和防止损坏万用表两者，万用表通常必须用内附熔丝进行保护，以防止过大的电流流过万用表。

对于测量AC电流的常规电流表或万用表，可能需要使至少一个测量电极或探头与导体电流接触，这通常需要断开电路和/或切除绝缘电线的一部分绝缘体，或提前提供测量端子。除了需要暴露的线或端子用于电流接触之外，由于具有被电击或触电的风险，将探头接触到剥离的线或端子的步骤可能是相当危险的。

发明内容

非接触式电流测量系统可以总结为包括：可调节夹持组件，该可调节夹持组件选择性地夹持绝缘线并且可将该线定位在限定位置；位置反馈传感器，该位置反馈传感器在操作中生成指示被夹持在可调节夹持组件中的绝缘线的直径的位置反馈传感器信号；磁场传感器，该磁场传感器被定位成接近可调节夹持组件，其中该磁场传感器在操作中生成磁场传感器信号，该磁场传感器信号指示流过被夹持在可调节夹持组件中的绝缘线的电流的至少一个特性；以及至少一个处理器，该至少一个处理器通信地耦接到位置反馈传感器和磁场传感器，其中该至少一个处理器在操作中：从位置反馈传感器接收位置反馈传感器信号；从磁场传感器接收磁场传感器信号；并且至少部分地基于所接收的位置反馈传感器信号和磁场传感器信号来确定流过绝缘线的电流的至少一个特性。