[实用新型]一种基于霍尔元件的钳式电流测量器

说明书

本实用新型公开了一种基于霍尔元件的钳式电流测量器，包括霍尔钳头、采样电阻和控制模组，其中，霍尔钳头通过霍尔元件测量电流，得到采样电流；采样电阻将采样电流转化为采样电压；控制模组将采样电压进行信号处理，得到测量电流的数值；其连接关系如下：被测的导线上穿过霍尔钳头，霍尔钳头的输出端与采样电阻的一端电连接；采样电阻的另一端与控制模组的输入端电连接。本实用新型的有益效果：1.采用改进的齿状咬合的钳口形状，可以避免钳口开口处气隙尺寸飘忽不定导致整个磁路磁阻不稳定进而影响精度校正的问题；2.霍尔芯片被置于两个四分之一圆形磁芯的中间，气隙尺寸固定，精度误差稳定，修正容易。

技术领域

本实用新型涉及电流测量领域，更具体地，涉及一种基于霍尔元件的钳式电流测量器。

背景技术

电流的测量方法很多，常见的有分流器、互感器、霍尔效应传感器、磁放大式电流比较仪、磁调制式电流比较仪等。在电工技术领域进行电流测量时，往往需要准确、快速且便捷地实现电流的测量。在工程现场应用时，如果需要将电路切断后才能将电流测量装置接入进行测量，费时费力且不安全，尤其是在测量正常运行的电力装置的电流时不符合相关安规标准。此时，使用钳式电流测量装置就方便多了，可以在不切断电路的情况下来测量电流。

基于霍尔效应的钳式电流测量装置是当前使用较为广泛的一种电流测量器。基于霍尔效应的电流钳在磁芯中加工一个气隙放置霍尔元件。利用霍尔元件测量气隙中的磁感应强度，根据控制方式不同，有开环和闭环两种类型。开环霍尔型使用线性度较好的霍尔元件，霍尔元件输出电压正比于被测电流。闭环霍尔型使用零磁通技术，磁芯上有补偿线圈。当初级有被测电流在磁芯中产生磁通时，霍尔元件检测磁芯中的磁感应强度，通过负反馈将此误差电压转换为电流驱动补偿线圈，抵消磁芯中的磁通，最终被测电流与补偿线圈产生的磁通量大小一致方向相反，通过测量补偿线圈的电流即可按照匝数比换算出被测电流。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新的基于霍尔元件的钳式电流测量器，本实用新型采用改进的齿状咬合的钳口形状，可以避免钳口开口处气隙尺寸飘忽不定导致整个磁路磁阻不稳定进而影响精度校正的问题；其次，霍尔芯片被置于两个四分之一圆形磁芯的中间，气隙尺寸固定，精度误差稳定，修正容易。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种基于霍尔元件的钳式电流测量器，包括霍尔钳头、采样电阻和控制模组，其中，

所述的霍尔钳头通过霍尔元件测量电流，得到采样电流；

所述的采样电阻将采样电流转化为采样电压；

所述的控制模组将采样电压进行信号处理，得到测量电流的数值；

其连接关系如下：

被测的导线上穿过霍尔钳头，所述的霍尔钳头的输出端与采样电阻的一端电连接；

所述的采样电阻的另一端与控制模组的输入端电连接。

本实用新型工作过程如下：

将被测导线穿过霍尔钳头，霍尔钳头通过霍尔元件对被测导线进行测量，得到采样信号，采样信号经过采样电阻转为采样电压，控制模组将采样电压进行信号处理，得到被测导线的电流的数值。

在一种优选的方案中，所述的霍尔钳头包括第一活动钳头和第二活动钳头，且所述的第一活动钳头的钳口端设置有齿状结构，所述的第二活动钳头的钳口端设置有齿状结构，且第一活动钳头的齿状结构与第二活动钳头的齿状结构相对，通过互相咬合的方式进行连接组成环形钳头。

在一种优选的方案中，所述的霍尔钳头还包括霍尔元件电路、霍尔供电电路和感应线圈，其中，

所述的霍尔元件电路用于将霍尔元件的感应信号进行放大，得到采样电流，其中的霍尔元件设置在第一活动钳头或者第二活动钳头，且霍尔元件与钳口相距的角度是90度；