叉式工頻電流表的製作方法

2023-05-26 11:28:41 1

叉式工頻電流表的製作方法
【專利摘要】本實用新型叉式工頻電流表用以測量市電網線的交流電流值，採用電磁感應測量方式，無電路接觸，直接指示被測電流值。叉式工頻電流表的外殼前測量端呈叉口狀，設有測量定位凹槽，內部設計有諧振式雙電磁電磁感應頭，配合選頻、放大、整流、數值指示、供電系統等電路，供電系統是手動開啟延時自動關閉的電路。叉式工頻電流表適用於單相正弦交流電網的電流測量，測量時不需斷開原線路，只要將被測導線放置在叉口中間就可以指示出電流值。但不宜用於強電磁幹擾的環境。
【專利說明】叉式工頻電流表【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的內容屬於電子測量儀器儀表【技術領域】，是一種新型的可攜式工頻電流表。作為一個常用基本測量儀表，可以廣泛應用於交流電網等環境的測量與維修。
【背景技術】
[0002]目前市場上現有的電流表主要有串入式的和鉗形結構的。對於串入式的電流表，要與用電器串聯在同一電路中。這種電流表作為電流測量的標準形式，是電流表的主流，在高精度的測量要求中是一種理想的方案。雖然他的測量準確度高，但是相比其他測量方法在使用中存在以下幾個主要缺陷:
[0003]1.每次都需要將電路切斷後，才能將電流表接入進行測量，測量前必須要使電路先斷電，給測量帶來了麻煩。而且某些場合不允許這樣操作，比如有時正常運行的電網就不允許隨便斷電。
[0004]2.串入式測量是一種非隔離式的測量，對於維修人員來說，帶有潛在的危險因素，可能會造成一些意外的損傷。例如，不慎將電流表接在電源的兩端，就會造成短路，燒壞電源、電錶等意外。
[0005]3.由於實際電流表的內阻是不可避免的，故接入電流表後，會對被測電路本身的參數產生一定的變化，特別是低電壓電路中測量誤差比較明顯。
[0006]在測量精度 要求不高的場合，還有一種操作更方便的鉗形電流表用於電流的測量。對於鉗形電流表，雖然在測量的方式上比串入式方便，但是用鉗形電流表檢測電流時，一定要將一根被測導線(電線)置於鉗口之中，被測導線必須是活動的；鉗形表的鉗口尺寸往往比較大，被測導線需要有足夠的活動空間；若夾住電流流向不同的兩根導線(平行線)則不能有效檢測電流。
[0007]鉗形電流表是一種閉磁路式的測量儀表。另外，也有過一款開磁路式的電流測量裝置的設計，採用的結構是磁飽和鐵芯，採用的方法是脈衝調製方式，其結構比較複雜，不便於製作和生產，實用性不強。
[0008]本實用新型所設計的工頻交流電流測量儀是基於鉗形表測量的感應式測量原理和便捷性基礎上進行的再改進，使用中只要貼近被測導線或將插入被測導線之間，就可以檢測導線上的交流電流值，雙探頭式的結構使得檢測更為精確。可以成為一種測量精度不高的新的電流測量儀表結構形式。

【發明內容】

[0009]本實用新型叉式工頻電流表採用感應測量方式，其結構特徵是:由一對工字形鐵氧體磁芯上繞制的單繞組感應線圈、具有抗幹擾能力的電信號調理電路、電源電路、數值指示器和外殼五大部分組成，儀表外殼是扁形盒狀結構，電流表前端突出兩個圓柱體構成U型探頭，外形呈現一個叉式結構，探頭外部設有一圈導線定位凹槽環，由鐵氧體磁芯繞制的感應線圈置於凹槽的徑向中心處，與前突圓柱體呈同軸放置；兩個感應線圈參數一致，在電路上將這兩個感應線圈反極性串聯，並作為電信號調理電路的選頻元件之一使用；數值指示器置於扁形盒棒的正面；電能供給採用簡單的小容量單節鋰離子電池，配合安裝於外殼背面的太陽能電池進行充電，可長時間重複使用，省去更換電池的麻煩；整個外殼完全封閉並且絕緣。
[0010]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:根據麥克斯韋電磁場理論，導線上交變電流會在周圍產生交變的電磁場。磁場強度與導線中的電流成正比，與距離成反t匕。採用開放式感應線圈獲取載流導線電流產生的磁場信息，然後通過低頻選頻技術，選擇有用工頻信號進行放大，並通過半波線性整流電路將其轉換成直流電壓，最終測出相對應電流的峰值，並在顯示窗口中實時顯示。
[0011]對於無限長直電流來說，磁場強度可以由下式計算:
【權利要求】
1.一種叉式工頻電流表，其結構特徵是:由一對工字形鐵氧體磁芯上繞制的單繞組感應線圈、具有抗幹擾能力的電信號調理電路、電源電路、數值指示器和外殼五大部分組成，儀表外殼是扁形盒狀結構，電流表前端突出兩個圓柱體構成U型探頭，外形呈現一個叉式結構，探頭外部設有一圈導線定位凹槽環，由鐵氧體磁芯繞制的感應線圈置於凹槽的徑向中心處，與前突圓柱體呈同軸放置；整個外殼完全封閉並且絕緣。
2.根據權利要求1所述的叉式工頻電流表，其特徵是兩個鐵氧體磁芯繞制的感應線圈參數一致，在電路上將這兩個感應線圈反極性串聯，並作為電信號調理電路的選頻元件之一使用。
【文檔編號】G01R19/22GK203688647SQ201420027326
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】陳武, 陳庭勳 申請人:浙江海洋學院, 陳武