[其他]无激磁电流式电流互感器

说明书

本发明是关于大幅度提高电流互感器性能的技术。它可使带有该电流互感器的电流测量装置的灵敏度和精确度大幅度地提高。

目前带有单匝式电流互感器的电流测量装置的量程为几安至几千安，其准确度由±0.2％到±10％。

本发明的目的是为了使带有电流互感器的电流测量装置的量程范围延伸到毫安级，而准确度可提高两个数量级以上。

这种电流互感器除了有一个初级绕组L₁、一个次级绕组L₂和磁芯之外，还有一个同样缠绕的次级绕组L₂和一个负反馈电子线路。电路原理图如图1所示；其等效电路图如图2所示。

本发明采用了运算放大器作负反馈放大器。在图2中：B为无损变压器，所以I＝nI₁，n为变比；A₁是运算放大器，它被接成一个稳定的闭环负反馈电路，因此该运算放大器的输入端呈虚地状态，输入电压V_i0，输入端电流I_i＝I₃＝0，所以D点电压V_D＝V_i+I₃Z₃0 ，而所以激磁电流I₀0；因为节点D的流入电流等于流出电流，所以I₁＝I₂+I₃+I₀，其中I₀0，I₃＝0，所以

因此这种电路可以消除由于激磁电流的存在所造成的测量误差。

发明的具体结构和实施方式如下：

方案1：利用上述原理所设计的高灵敏度钳式电流表，电路图如图3，其特点是由一个电流互感器钳形探头、一个运算放大器及四个整流二极管和阻容元件组成。其特征是能直接测量小至几毫安的交流电流。    

方案2：利用同样原理所设计的电磁电子式电流互感器，电路图如图4。其特点是采用一个均匀地缠绕两组线圈的环形高导磁率的磁芯二个运算放大器及阻容元件。其特征是激磁电流极小、抗干挠能力强，所构成的电流测量装置的测量精度可以进一步提高，灵敏度可达0.2毫安以上。