[发明专利]一种直流与交流大电流传感头及计量装置

权利要求书

1.一种用于直流与交流大电流计量的电流传感头，其特征在于，其为多个检测绕组绕制在铁芯上而成；其中：

所述铁芯包括第一环形检测铁芯(C₁)、第二环形检测铁芯(C₂)和第三环形检测铁芯(C₃)；第一环形检测铁芯(C₁)、第二环形检测铁芯(C₂)结构形状相同，分别绕有匝数相同的第一调制检测绕组(W_D1)和第二调制检测绕组(W_D2)；所述第三环形检测铁芯(C₃)绕有第三交流检测绕组(W_D3)；

所述绕有第三交流检测绕组(W_D3)的第三环形检测铁芯(C₃)设在第一、第二环形检测铁芯之间，与绕有调制检测绕组的第一、第二环形检测铁芯一道，经拼装并包覆静电屏蔽金属箔后，整体置于磁屏蔽环形空腔中，该空腔外面套装环形铝合金盒或铜盒(B)，盒(B)外绕有反馈绕组(W_2F)，反馈绕组(W_2F)外面绕有偏置绕组(W_2P)。

2.根据权利要求1所述的电流传感头，其特征在于，所述铁芯和磁屏蔽环形空腔用坡莫合金带卷绕后，经退火处理后制成。

3.根据权利要求1所述电流传感头，其特征在于，第三环形检测铁芯和第一、第二环形检测铁芯(C₁、C₂)平均直径相同，但铁芯截面积前者是后两者的三分之一。

4.根据权利要求1所述电流传感头，其特征在于，所述第三交流检测绕组(W_D3)与第一、第二调制检测绕组(W_D1、W_D2)的匝数不同，前者是后两者的两倍。

5.基于权利要求1-4任一所述电流传感头的一种直流与交流大电流计量装置，其特征在于，还包括一次和二次电流传感器(1、2)、差动放大器(3)、带通滤波器(4)、功率放大器(5)、偏置耦合电容器(6)、调制振荡器(7)、解调器(8)、直流放大器(9)、交流放大器(10)和反馈耦合电容器(11)；其中：

所述一次电流传感器(1)用于外接被测一次直流与交流大电流的母线的异名端，二次电流传感器(2)安装在功率放大器(5)的输出端上，用于测量二次偏置直流电流；所述一次电流传感器(1)的输出端和二次电流传感器(2)的输出端，同时连接差动放大器(3)的两输入端；所述差动放大器(3)用于检测两个输入信号之差，其输出端连接带通滤波器(4)的输入端，所述带通滤波器用于滤除非二次谐波，其输出端连接功率放大器(5)的输入端；所述功率放大器(5)的输出端同时连接所述电流传感头的偏置绕组异名端和偏置耦合电容器(6)的一端，所述偏置绕组的同名端与电流传感头的反馈绕组(W_2F)的同名端相连；所述偏置耦合电容器(6)的另一端与功率放大器的接地端连接；所述偏置绕组(W_2P)、偏置耦合电容器(6)、标准电阻(R_S)组成一次母线交流电流的二次交流安匝平衡回路；

所述调制振荡器(7)用于产生交流励磁信号，其输出端分别与第一调制检测绕组(W_D1)和第二调制检测绕组(W_D2)的同名端相连，所述第一、二调制检测绕组(W_D1、W_D2)的两异名端同时连接解调器(8)的输入端；所述解调器(8)用于解调第一、二调制检测绕组(W_D1、W_D2)的调制信号，其输出端连接直流放大器(9)的输入端，所述直流放大器(9)的输出端与反馈绕组(W_2F)异名端相连；所述反馈绕组(W_2F)的同名端与标准电阻(R_S)的一端相连，标准电阻(R_S)的另一端与调制振荡器和直流放大器的接地端共同接地；

所述第三交流检测绕组(W_D3)的异名端连接交流放大器(10)的输入端，交流放大器(10)的输出端经反馈耦合电容器(11)与直流放大器(9)的输出端和反馈绕组(W_2F)的异名端连接，第三交流检测绕组(W_D3)的同名端与偏置耦合电容器(6)的接地端相连。

6.根据权利要求5所述的计量装置，其特征在于，所述调制振荡器(7)输出信号为方波。