[实用新型]一种基于磁化膜的应变式电流传感器

说明书

本实用新型提供了一种基于磁化膜的应变式电流传感器，涉及传感器技术领域。其中，这种电流传感器包括绕制有线圈的环形磁芯、磁感应元件和输出元件。磁感应元件设于环形磁芯的缺口处，包括内部设有磁化膜的导磁外壳。输出元件包括绝缘外壳和设于其容腔内的可形变隔膜。可形变隔膜上设有应变件。磁感应元件和输出元件分别被磁化膜和可形变隔膜分隔成两个容腔，磁感应元件和输出元件的容腔通过两个导气管连通，实现电气绝缘。本实用新型的电流传感器基于磁化膜在磁场力作用下形变，引起传感头容腔中空气流动，该空气流动会传递至输出元件的下腔隔膜，最终导致应变片输出电压变化。该实用新型抗电磁干扰，体积小，重量轻，成本低。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种基于磁化膜的应变式电流传感器。

背景技术

随着电力系统的发展，系统容量越来越大，对安全及稳定性的要求也越来越高。继电保护系统的作用日益凸显，而电流测量是电力系统中电能计量、继电保护、系统分析、系统监测的关键，在系统维护、故障诊断等方面起着非常重要的作用。电流传感器的测量精度与可靠性直接关系到电力系统的安全、可靠、经济运行。目前我国电网的最高电压等级已达800kV，并有继续提高的趋势。传统的电磁式电流互感器暴露出一系列严重的缺点，电流传感器的绝缘结构复杂，整体尺寸和重量大，造价成本高。此外，电磁式电流互感器的铁芯具有容易产生磁饱和、铁磁谐振、暂态响应范围小、误差大、频带窄等缺点，已经难以满足新一代电力系统在线检测、高精度故障诊断、电力数字网等的发展需要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于磁化膜的应变式电流传感器，旨在改善传统的电流传感器结构复杂、体积大的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种基于磁化膜的应变式电流传感器，包括：

环形磁芯，环形磁芯上绕制有线圈，环形磁芯的一侧开设有缺口；

磁感应元件，设于缺口处，包括导磁外壳、设于导磁外壳容腔内的磁化膜，磁化膜将导磁外壳的容腔分隔成第一腔室和第二腔室；

输出元件，包括绝缘外壳、设于绝缘外壳容腔内的可形变隔膜，可形变隔膜将绝缘外壳的容腔分隔为第三腔室和第四腔室，可形变隔膜上设有应变件，应变件将可形变隔膜的形变量转换为电信号；

导气管，包括第一导气管和第二导气管，第一导气管的两端分别连接至第一腔室和第三腔室，以连通第一腔室和第三腔室，第二导气管的两端分别连接至第二腔室和第四腔室，以连通第二腔室和第四腔室。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，应变件包括电连接的4个贴片传感元件和信号调制电路，贴片传感元件用于感应可形变隔膜的形变量，并将形变量转化为电压差，电压差再经信号调制电路放大。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，4个贴片传感元件设置成全桥差动电路结构。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，环形磁芯为开设有缺口的环形硅钢片，环形硅钢片上绕设有5-12匝的线圈。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，环形硅钢片的缺口的高度为0.6-1cm。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，导磁外壳的材质为铝，绝缘外壳的材质为塑料，磁感应元件和输出元件电气绝缘。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，可形变隔膜的材质为PET 薄膜。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，导磁外壳和绝缘外壳的规格相同。