[发明专利]一种导线电流测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种导线电流测量装置及方法，本发明考虑到一维磁阻传感器有着高可集成度、高灵敏度、小体积、廉价、小温漂、测量范围宽的优点，因此，本申请通过垂直分布的两个一维磁阻芯片分别采集待测导线在磁阻芯片位置处的磁场矢量，再结合x轴一维磁阻芯片(或者也可以说是y轴一维磁阻芯片)与待测导线的圆心之间的距离及毕奥‑萨伐尔定律便可以得到待测导线的电流值，从而使得导线电流测量装置的体积及制备成本低，便于安装，且温漂小、灵敏度高。

技术领域

本发明涉及电流测量技术领域，特别是涉及一种导线电流测量装置及方法。

背景技术

电流传感器是电力系统计量、继电保护、控制与监视系统的基础，在电网运行中，需要通过监测电网中的电流等参数实时分析电力系统运行状态。目前电流测量分为侵入式测量和非侵入式测量。侵入式测量需要在测量电路中串接测量元件，且测量电流的范围较小，其使用受到很大限制，非侵入式测量已成为必不可少的检测手段。

现有技术中非侵入式测量装置主要包括电磁式电流互感器和霍尔传感器。但电磁式电流互感器存在绝缘结构复杂、铁心饱和、测量误差大等缺点，霍尔传感器在测量大电流时存在饱和现象，且具有较大的温漂。此外，由于输电线路、配电线路及母线上的安装空间极其有限，而电磁式电流互感器和霍尔传感器都需要铁芯进行聚磁，做成环状结构，体积相对较大，不便安装。且其制作需要消耗大量的金属资源，制作成本高。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种导线电流测量装置及方法，体积及制备成本低，便于安装，且温漂小、灵敏度高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种导线电流测量装置，包括壳体，还包括设置于所述壳体内的、用于测量待测导线x轴方向的磁场矢量的x轴一维磁阻芯片、与所述x轴一维磁阻芯片在同一位置且垂直分布、用于测量待测导线y轴方向的磁场矢量的y轴一维磁阻芯片、ADC模块及控制模块，其中：

所述ADC模块的第一输入端与所述x轴一维磁阻芯片的输出端连接，第二输入端与所述y轴一维磁阻芯片的输出端连接；

所述控制模块的输入端分别与所述ADC模块的第一输出端和第二输出端连接，用于根据毕奥-萨伐尔定律、所述x轴一维磁阻芯片与所述待测导线的圆心之间的距离、转换为数字量的x轴方向的磁场矢量和y轴方向的磁场矢量得到所述待测导线的电流值。

优选地，在所述待测导线与所述壳体的一个点相切时，所述主控模块还用于根据所述x轴一维磁阻芯片到所述壳体的预设点的预设距离、所述预设点到切点的距离、转换为数字量的x轴方向的磁场矢量和y轴方向的磁场矢量得到所述待测导线的截面积；

其中，所述预设点、所述切点及所述待测导线的圆心在一条直线上；所述 x轴一维磁阻芯片与所述壳体的预设点的所在直线和所述壳体的预设点与所述待测导线的圆心的所在直线垂直。

优选地，还包括：

设置于所述x轴一维磁阻芯片的输出端与所述ADC模块的第一输入端之间的第一放大器，用于对x轴方向的磁场矢量进行放大；

设置于所述y轴一维磁阻芯片的输出端与所述ADC模块的第二输入端之间的第二放大器，用于对y轴方向的磁场矢量进行放大。

优选地，还包括：

设置于所述壳体上，用于将所述待测导线固定在所述壳体上的固定装置。

优选地，所述固定装置为U型卡扣。

优选地，所述U型卡扣的开口向下，所述U型卡扣的一个端口与所述壳体铰接，另一个端口与所述壳体可拆卸连接。

优选地，所述壳体设有与所述待测导线相互配合的内凹面。