[实用新型]一种用于多种电缆的光电式电流检测装置

说明书

本实用新型提供一种用于多种电缆的光电式电流检测装置，属于测量领域。上端盖与封装通过联接螺栓固定，封装与上端盖各有一个半圆柱形槽，在封装上开有透光孔，透光孔的内部固定有与透光孔尺寸一致的起偏器，悬臂梁与封装的一个内表面固定连接，在悬臂梁的下表面贴有压电层，在悬臂梁的上表面固定有永磁体，在悬臂梁的自由端的两侧面上，靠近透光孔的侧面固定有检偏器，另一侧面固定有光电转换元件，在封装的与透光孔正对的内表面上固定有电路部分。本实用新型对直流电流和交流电流进行测量，适用于各种内部结构的电缆，并且可自供电，具有结构简单、响应速度快、便于维护、应用范围广等特点。

技术领域

本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种电流检测装置及其检测方法，特别是一种用于多种电缆的光电式电流检测装置及其检测方法。

背景技术

随着我国智能电网的快速发展以及“中国制造2025”的提出，动态测量技术的重要性突显。输电电缆以及各类高精尖设备越来越需要电流的动态测量，因此开发一种高响应速度的电流检测装置具有重要的意义。

根据GB-50217-2007电力电缆敷设规范，电缆有单芯、双芯、三相三芯、三相四芯、三相五芯等结构。传统的电流检测装置，每种只能测量其中一种电缆的电流，且不能同时测量直流电流和交流电流，不具有普适性。因此，开发一种适应所有结构电缆、可同时测量直流电流和交流电流的电流检测装置变得尤为重要。

电流检测装置的工作需要电流，如果单独配备电源，不但浪费资源，而且需要人工更换电池，不能在地下或高空等不便于维护的场合下进行长期电流测量。因此开发一种自供电的电流检测装置不但节约人力物力，而且以后还可升级成无线传感器网络的节点。

现有技术中的电流检测装置，主要有电容式电流传感器、悬臂梁谐振式电流传感器、霍尔电流传感器、全光纤电流传感器、磁通门电流传感器、罗氏线圈电流传感器、巨磁阻电流传感器等，存在着结构复杂、难以加工、成本高、应用范围小等问题。比如基于压电悬臂梁结构开发的被动式电流检测装置，无需驱动电源、无需剥离保护层就可以对双芯电缆进行高精度电流测量。但是它无法同时对直流电流和交流电流进行测量，也无法对三芯电缆、四芯电缆及五芯电缆等其他结构的电缆进行电流测量，实用性低。

发明内容

本实用新型提供一种用于多种电缆的光电式电流检测装置，以解决现有技术中电流检测装置存在的结构复杂、难以加工、成本高、应用范围小等问题。

本实用新型采取的技术方案是：上端盖与封装通过联接螺栓固定，封装与上端盖分别有半圆柱形槽一和半圆柱形槽二，定位螺栓通过上端盖上的螺纹孔转动旋入半圆柱形槽一和半圆柱形槽二，在封装上开有透光孔，在该透光孔的内部固定有与透光孔尺寸一致的起偏器，悬臂梁与封装的一个内表面固定连接，在悬臂梁的自由端靠近透光孔的侧面固定有检偏器，在悬臂梁的自由端远离透光孔的侧面固定有光电转换元件，在悬臂梁的下表面贴有压电层，在悬臂梁的上表面固定有永磁体，在封装与透光孔正对的内表面上固定有电路部分。

所述光电转换元件为光电二极管、光电三极管、光敏电阻或硅光电池。

所述悬臂梁的数目为大于等于1的正整数。

所述悬臂梁的形状为长条形、变截面长条形、T形、U形、V形、三角形或音叉形。

所述压电层由下电极、压电片和上电极组成。

本实用新型的优点是：

(1)响应速度快：光信号为高速信号，并且光电式能量转换元件的响应时间非常短，相比霍尔电流传感器等传统的非光电式电流检测装置，本实用新型可以对电流进行高响应速度的动态测量，且响应范围可以通过提高悬臂梁的固有频率以继续扩大；