[发明专利]轻型高精度电流测量装置

权利要求书

1.一种轻型高精度电流测量装置，其特征在于，所述电流测量装置包括：

卡箍，用于将所述电流测量装置卡接至被测导体，所述卡箍为中空结构且内部设置有线束；

多个量子传感器，均布于所述卡箍的内部，用于测量被测导体周围的磁场强度，其中，所述多个量子传感器的数量为4的倍数；

量子检测系统，通过所述线束分别与每个所述量子传感器连接，用于通过每个所述量子传感器获取所述被测导体周围的磁场强度，并进一步根据所述磁场强度计算流过所述被测导体的电流。

2.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述量子传感器包括微波天线和NV色心元件；

所述电流测量系统进一步包括激光发生器，所述激光发生器用于向所述NV色心元件发射激光信号；

所述微波天线用于向所述NV色心元件发射微波信号，所述NV色心元件用于在接收到所述激光信号及所述微波信号的情况下，根据周围的磁场强度生成反馈信号；

所述量子检测系统进一步与所述微波天线、所述激光发生器连接，用于控制所述微波天线、所述激光发生器的工作，并通过所述反馈信号计算所述电流。

3.根据权利要求2所述的电流测量装置，其特征在于，所述量子检测系统与所述微波天线电连接，所述激光发生器通过光纤与所述NV色心元件连接。

4.根据权利要求3所述的电流测量装置，其特征在于，所述NV色心元件的输入口处设置有第一透镜组，所述第一透镜组用于对所述激光信号进行汇聚处理。

5.根据权利要求3所述的电流测量装置，其特征在于，所述NV色心元件的输出口处设置有第二透镜组和光电转换器，所述第二透镜组用于汇聚所述NV色心元件的反馈信号，所述光电转换器用于将所述反馈信号从光信号模式转换为电信号模式。

6.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述卡箍为磁屏蔽材料制成。

7.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述量子检测系统进一步用于根据公式(1)计算所述电流，

其中，为每个量子传感器测量的磁场强度的矢量，μ₀为磁导率，I为所述电流，为电流的方向，为所述卡箍的半径的矢量，r为所述卡箍的半径。

8.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述电流测量装置进一步包括聚磁铁芯，所述聚磁铁芯为弧形，设置于所述卡箍的内部的每两个所述量子传感器之间，用于汇聚磁场以提高所述量子传感器的测量精度。