一种新型非接触式交直流电流检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及中低压电气技术领域，尤其涉及一种新型非接触式交直流电流检测系统。


背景技术：

2.随着社会的高速发展，国内的中低压电气领域、电气附件领域、新能源领域都需要非接触式交流和直流电流的检测，以满足实际的应用需要，目前，为实现非接触式交流和直流电流的检测而使用的技术多为低精度、高功耗、高成本的传统检测方法，诸如霍尔元件、复杂的磁调制技术、多互感器技术等。
3.针对现有技术存在的问题，特别需要一种新型非接触式交直流电流检测系统，以解决现有技术的不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种新型非接触式交直流电流检测系统，设计新颖，不但检测的精度高，而且能耗低，已解决现有技术的缺陷。
5.本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种新型非接触式交直流电流检测系统，包括：
7.电流互感器单元，电缆穿过电流互感器，电流互感器用于感应电流信号和被注入磁激励电流信号；
8.mcu单元，mcu单元用于接收由电流互感器单元感应的电流信号，mcu单元通过计算后输出磁激励信号；
9.磁激励电路单元，磁激励电路单元用于接收mcu单元发出的磁激励信号，磁激励电路单元将磁激励信号功率放大后注入电流互感器单元；
10.偏执电压单元，偏执电压单元为磁激励电路单元提供偏执电压；
11.信号输出单元，mcu单元的信号通过信号输出单元输出给下一级信号处理或直接输出应用。
12.进一步，所述电缆为的单芯或多芯电缆。
13.进一步，所述mcu单元采用32位或16位或8位微处理器。
14.进一步，所述信号输出单元采用数字信号0或1形式输送信号。
15.进一步，所述信号输出单元采用通信口，通信口采用串口或并口或网口。
16.进一步，所述mcu单元和电流互感器单元之间连接有滤波电路，滤波电路包含一个一阶或多阶的由运放或分立元件构成的低通或带通滤波电路。
17.进一步，所述电流互感器单元连接硬件校正电路，硬件校正电路用于校正电路的零点，硬件校正电路包含一个由阻容分立元件通过分压分流的方式或由运放通过加减法电路方式的硬件校正电路。
18.进一步，电路包含mcu单元u1，电流互感器t1，电流互感器t1和mcu单元u1之间串联
有电阻r2，mcu单元u1接收电流互感器t1的电流信号，磁激励电路单元包含有运算放大器u2b，mcu单元u1的12脚连接运算放大器u2b的同相输入端，运算放大器u2b的反向输入端和运算放大器u2b的输出端之间串联有r14,运算放大器u2b的输出端连接电流互感器，运算放大器u2b将磁激励信号功率放大后注入电流互感器单元t1，偏执电压单元包含有运算放大器u2a，运算放大器u2a的同相输入端连接电源输入接口，运算放大器u2a的反向输入端和运算放大器u2a的输出端之间串联有r11，运算放大器u2a的输出端连接运算放大器u2b的同相输入端，偏执电压单元为磁激励电路单元提供偏执电压。
19.本实用新型的优点在于：
20.综上所述，本实用新型通过优化的磁调制技术以及相应的硬件实现高精度、低功耗、低成本的非接触式交直流电流检测，性价比极高，能够应用在低压电气领域、电气附件领域、新能源领域，实用性能优。
附图说明
21.图1是本实用新型的系统框图；
22.图2是本实用新型的电路图。
23.1-电缆，20-电流互感器单元，21-mcu单元，22-磁激励电路单元，23-偏置电压单元，24-信号输出单元。
具体实施方式
24.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。
25.如图1所示，一种新型非接触式交直流电流检测系统，包括：电流互感器单元20，电流互感器单元20的数量可以为一个或者多个，单芯或多芯电缆1穿过电流互感器单元20，电流互感器单元用于感应电流信号和被注入磁激励电流信号，mcu单元21，mcu单元21采用32位或16位或8位微处理器，mcu单元用于接收由电流互感器单元感应的电流信号，mcu单元接收的电流信号可以是滤波处理过的或未处理的信号，mcu单元通过内部的软件算法计算进行滤波，比较，判断等并输出一个磁激励信号，一个磁激励电路单元22用于接收mcu单元发出的磁激励信号，对其进行功率放大，也可包含零点校准，温漂校准等，然后注入电流互感器单元20，一个偏置电压单元23，为磁激励电路单元22提供偏执电压，一个信号输出单元24，通过mcu单元21的信号(数字信号“0”或“1”，或者通过通信口，例如串口、并口、网口等)输出给下一级信号处理或直接输出应用。
26.参见图2，本实用新型的电路图，包含mcu单元u1，电流互感器t1，电流互感器t1和mcu单元u1之间串联有电阻r2，mcu单元u1接收电流互感器t1的电流信号，磁激励电路单元包含有运算放大器u2b，mcu单元u1的12脚连接运算放大器u2b的同相输入端，运算放大器u2b的反向输入端和运算放大器u2b的输出端之间串联有r14,运算放大器u2b的输出端连接电流互感器，运算放大器u2b将磁激励信号功率放大后注入电流互感器单元t1，偏执电压单元包含有运算放大器u2a，运算放大器u2a的同相输入端连接电源输入接口，运算放大器u2a的反向输入端和运算放大器u2a的输出端之间串联有r11，运算放大器u2a的输出端连接运算放大器u2b的同相输入端，偏执电压单元为磁激励电路单元提供偏执电压。
27.作为一种实施方式，通过优化磁调制电路的互感器的匝数设计，可以扩展检测技术应用的电流幅值量程，同时降低功耗，从而降低了使用本技术的电源设计需求，从而进一步实现了成本的降低和由功耗降低带来的可靠性的提高。
28.作为一种实施方式，通过优化滤波结构和参数电路设计，可以扩展检测技术应用的电流频率范围，从而实现更宽频域应用，滤波电路包含一个一阶或多阶的由运放或分立元件构成的低通或带通滤波电路。
29.通过作为一种实施方式，通过增加或优化硬件校正电路，可以极低或者降成本的实现硬件电路的零点校正(无输入信号时输出的电压)，从而提高检测技术的检测精度，硬件校正电路包含一个由阻容分立元件通过分压分流的方式或由运放通过加减法电路方式的硬件校正电路。
30.作为一种实施方式，通过增加或优化数字电路，可以是数字电路或数字逻辑芯片或单片机的设计，可以扩展检测技术的应用领域，例如可以妥善解决检测输入输出信号逻辑性冲突、特殊信号的特殊处理机制等等。
31.本实用新型的优点在于：
32.综上所述，本实用新型通过优化的磁调制技术以及相应的硬件实现高精度、低功耗、低成本的非接触式交直流电流检测，性价比极高，能够应用在低压电气领域、电气附件领域、新能源领域，实用性能优。
33.以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。