[实用新型]一种用于测量浪涌电流的装置

说明书

本公开的实施例提供了一种用于测量浪涌电流的装置。该装置包括成对的感应电路，耦合通过被测导体的电流并且被配置为响应于被测导体上的浪涌电流而分别产生第一感应电压信号和第二感应电压信号；波形整形电路，耦合至感应电路并被配置为对感应电压信号进行积分处理以使经处理的第一感应电压信号和第二感应电压信号分别与浪涌电流在波形上相互匹配，以生成第一整形电压信号和第二整形电压信号；以及输出电路，耦合至波形整形电路并且被配置为对第一整形电压信号和第二整形电压信号进行差值运算，以获得指示浪涌电流的信号。通过使用成对的感应电路来产生差分感应电压信号，能够有效地消除浪涌电流所带来的干扰信号，提高了测量结果的准确性。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及测量电流的装置，并且更具体地，涉及用于测量浪涌电流的装置。

背景技术

浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流，对供电网络及用电设备的安全都很重要。供电系统浪涌的来源分为外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。电源应该限制交流开关、整流桥、保险丝、电池干扰滤波器件能承受的浪涌水平。为了测试诸如开关设备等在例如出厂时的设备性能，通常需要对浪涌电流进行测量。浪涌电流会在被测导体周围产生较大磁场，由于电磁干扰等原因而严重干扰测量。

实用新型内容

如果将浪涌电流测量装置靠近被测导体来进行测量，浪涌电流所产生的较大磁场所产生的较大干扰信号夹杂在测量信号中，使得无法与测量信号分开。这严重影响了测量结果的准确性。在传统的解决方案中，为了尽可能避免浪涌电流所产生的磁场，需要将测量浪涌电流的装置与被测导体远距离间隔开。这为测量带来诸多不便。然而即使这样，浪涌电流所产生的磁场也会为测量造成不可避免的噪音，从而使得测量结果不准确。

为了解决或者至少部分解决上述以及其他潜在的问题，本公开的实施例提供了一种用于测量浪涌电流的装置，运用全差分链来抑制并消除浪涌电流所带来的干扰信号从而实现浪涌电流的准确其便利的测量。

在本公开的第一方面，提供了一种测量浪涌电流的装置。该装置包括成对的感应电路，耦合至被测导体并且被配置为响应于被测导体上的浪涌电流而分别产生第一感应电压信号和第二感应电压信号；波形整形电路，耦合至感应电路并被配置为对感应电压信号进行积分处理以使经处理的第一感应电压信号和第二感应电压信号分别与浪涌电流在波形上相互匹配，以生成第一整形电压信号和第二整形电压信号；以及输出电路，耦合至波形整形电路并且被配置为对第一整形电压信号和第二整形电压信号进行差值运算，以获得指示浪涌电流的信号。

根据本公开的实施例的用于测量浪涌电流的装置，通过差分信号链和差值运算，浪涌电流所带来的共模干扰噪音被有效地抑制并消除，从而只保留有效的指示浪涌电流的信号，提高了测量结果的准确性。此外，波形整形电路能够将感应电压的波形还原成浪涌电流的波形，从而保证测量的一致性。

在一些实施例中，输出电路还包括模数转换模块，被配置为以数字信号形式产生指示浪涌电流的信号。通过该布置，使得以数字信号形式指示的测量结果能够被更多的设备所使用。例如可以直接显示在显示屏上，或者可以被分析设备所使用来分析被测导体上的开关设备的性能等。

在一些实施例中，波形整形电路包括：差分放大器，被配置为：对第一感应电压信号和第二感应电压信号进行差值运算以产生第一差分信号和第二差分信号；以及基于偏置电压分别对第一差分信号和第二差分信号叠加共模电压，以生成第一偏置信号和第二偏置信号；以及积分模块，耦合至差分放大器，并且被配置为对第一偏置信号和第二偏置信号分别进行积分处理以变换波形，从而生成第一整形电压信号和第二整形电压信号。通过该布置，使得该装置能有效地抑制被测信号由于浪涌电流所产生的共模噪音，进一步提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，积分模块包括：成对的积分电阻器，分别布置在感应电路与差分放大器的相应输入端之间；以及成对的电容器，布置在差分放大器的输出端和对应的输入端之间的反馈回路上。通过简单的部件实现了积分模块对被测信号的波形还原整形。