[发明专利]一种开启式数字化直流电流测量装置

说明书

本发明公开了一种开启式数字化直流电流测量装置，包括：电源模块用于向方波振荡器和电压转换模块供电，电压转换模块与求和跟随器连接，被测直流电流穿过电流互感器的磁芯，电流互感器的输出端与方波振荡器的输入端连接，方波振荡器的输出端与电流互感器的输入端和放大器输入端均连接，放大器的输出端与求和跟随器的输入端连接，求和跟随器输出的模拟电压信号直接送入数字转换电路，通过内部标定软件实现零点及额定值补偿处理，数字转换电路输出符合额定规格的RS485数字量通信信号。本装置能够保证性能不降低的情况下实现直流小电流信号不断电测量，且装置安装维护方便。

技术领域

本发明涉及电流检测技术领域，具体地，涉及一种开启式数字化直流电流测量装置。

背景技术

本发明主要基于直流小电流测量，测量范围为几十mA～几百mA，针对该类直流电流信号的测量普通基于磁调制技术，且多是基于闭环结构，安装维护不方便，且成本高。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种开启式数字化直流电流测量装置，本装置能够保证性能不降低的情况下实现直流电流信号(几十mA～几百mA)不断电测量，且装置安装维护方便。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种开启式数字化直流电流测量装置，所述装置包括：

电源模块、方波振荡器、电流互感器、滤波器、放大器、电压转换模块、求和跟随器、数字转换电路和零点及额定值补偿模块；其中，电源模块用于向方波振荡器和电压转换模块供电，电压转换模块与求和跟随器连接，被测直流电流穿过电流互感器的磁芯，电流互感器的输出端与方波振荡器的输入端连接，方波振荡器的输出端与电流互感器的输入端和放大器输入端均连接，放大器的输出端与求和跟随器的输入端连接，求和跟随器输出的模拟电压信号直接送入数字转换电路，通过内部标定软件实现零点及额定值补偿处理，数字转换电路输出符合额定规格的RS485数字通信信号。优选的，方波振荡器对输入被测直流电流信号进行调制，调制后的信号通过滤波器进行解调，滤波后的信号通过放大器进行放大，放大后的信号通过求和跟随器传输至数字转换电路，经过数字处理转换为可实现RS485通信的数字通信信号。

优选的，被测直流电流的直流电流大小范围为50mA～900mA。

优选的，电流互感器为开启式电流互感器，开启式电流互感器用于作为具有储能延时作用的元件，被测直流电流信号通过方波振荡器进行调制，具体体现在：当不存在被测直流电流信号时，方波振荡器输出占空比为1:1的标准方波信号；当存在一定幅值的被测直流电流信号时，方波振荡器输出占空比发生变化，且与输入信号大小存在一定线性关系。

优选的，电流互感器的磁芯采用冲压交错叠压铆合方式加工制成。

优选的，电流互感器的磁芯材料为坡莫合金。

优选的，电流互感器的磁芯经过绕线加工后成为磁环组件，磁环组件外部采用坡莫合金进行封装。

优选的，滤波器为无限增益滤波器，用于实现求取信号的平均值，实现被测直流电流信号的解调。

优选的，数字转换电路用于对采集的模拟信号进行处理，转换为适合RS485通信的数字信号，基于零点及额定值补偿模块对前端输出的模拟信号进行零点及额定值补偿，使后面得到大小符合要求的信号，并把装置零点及额定值进行标定。

优选的，求和跟随器实现将解调放大出来的模拟信号抬高一定幅值，用于数字转换电路处理。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本装置能够保证产品性能不降低的情况下实现测量直流电流小(几十mA～几百mA)信号不断电测量，产品安装维护方便。另外，传感器具有RS485通信功能，可实时将采集信号返回采集系统。

附图说明