电流测量装置的制作方法

本申请涉及电流测量，特别是涉及一种电流测量装置。

背景技术：

1、近年来，经济的不断发展伴随着人类对电能的需求增大，传统电网已经不能适应当前工业用电和生活用电的高效利用，如何实现电力资源的合理分配和使用，是现代社会需要解决的重要问题。基于对传统电网缺点的考量，数字化、信息化的智能电网概念被提出，将传感技术、通信技术、人工智能技术、物联网技术等与电力系统的相结合，实现建设环保、经济、高效的智能电网。采集、传输电网状态量的传感器，成为智能电网的重要基础。电流是电网运行最为重要的状态量之一，对电流的监测对维护电网正常运行起到至关重要的作用。而绝缘子、避雷器中绝缘材料的污秽闪络事故对电网安全运行造成极大的威胁，所以监测绝缘材料中的泄漏电流可得知设备老化状态。

2、传统在线监测电网电流常用的传感器以互感器为主，这些互感器体积较大、消耗金属材料多，并且存在着精度和带宽不够的问题。因此，亟需一种能够对微弱电流进行高精度测量的电流测量装置。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对微弱电流进行高精度测量的电流测量装置。

2、本申请提供了一种电流测量装置，包括：

3、聚磁环，其侧壁内设有气隙结构，聚磁环套于待测导线外围；

4、tmr（tunnel magneto resistance，隧穿磁阻）磁场探头，位于气隙结构中，用于输出检测电压；

5、接口电路，与tmr磁场探头连接，用于对tmr磁场探头供电，并获取tmr磁场探头输出的检测电压；根据检测电压，得到待测导线产生的磁感应强度；根据磁感应强度，得到待测导线中的电流。

6、在其中一个实施例中，聚磁环采用软磁材料。

7、在其中一个实施例中，软磁材料为镍铁与铁基非晶合金复合材料。

8、在其中一个实施例中，接口电路包括偏置调零电路；偏置调零电路用于对tmr磁场探头输出的检测电压进行零点补偿，并输出补偿电压。

9、在其中一个实施例中，接口电路还包括放大电路；tmr磁场探头的输出端和偏置调零电路的输出端分别与放大电路的输入端连接；放大电路用于对tmr磁场探头输出的检测电压和偏置调零电路输出的补偿电压进行差分，并对差分后的结果进行放大。

10、在其中一个实施例中，电流测量装置还包括第一结构和第二结构，第一结构和第二结构首尾连接组成可拆卸的卡扣式结构；待测导线位于卡扣式结构的容纳腔内。

11、在其中一个实施例中，聚磁环包括第一半圆环形磁环和第二半圆环形磁环，第一半圆环形磁环位于第一结构内，第二半圆环形磁环位于所处第二结构内。

12、在其中一个实施例中，气隙结构位于第一半圆环形磁环中；接口电路和tmr磁场探头位于第一结构内。

13、在其中一个实施例中，第一结构的一端和第二结构的一端通过连接轴连接。

14、在其中一个实施例中，电流测量装置还包括温度补偿电路，温度补偿电路与tmr磁场探头的输入端连接，温度补偿电路用于获取tmr磁场探头周围的温度变化值，以根据温度变化值，对tmr磁场探头进行供电的供电电压进行调整。

15、上述电流测量装置，通过在电流测量装置中引入聚磁环，可一定程度上屏蔽外界磁场干扰、削弱导线偏移影响、放大待测磁场，起到抗干扰、增大电流测量灵敏度的作用；聚磁环中设有气隙结构，实现了气隙处磁感应强度的放大，有利于提高微弱电流的检测精度；通过接口电路获取tmr磁场探头输出的检测电压，并基于检测电压计算得到待测导线产生的磁场的磁感应强度，进而计算得到待测导线中的电流，由于tmr磁场探头位于气隙结构中，实现了待测导线中电流的非接触测量，并且，tmr磁场探头具有灵敏度高的特点，有利于待测导线中微弱电流的高精度检测。

技术特征：

1.一种电流测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述聚磁环采用软磁材料。

3.根据权利要求2所述的电流测量装置，其特征在于，所述软磁材料为镍铁与铁基非晶合金复合材料。

4.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述接口电路包括偏置调零电路；所述偏置调零电路用于对所述tmr磁场探头输出的检测电压进行零点补偿，并输出补偿电压。

5.根据权利要求4所述的电流测量装置，其特征在于，所述接口电路还包括放大电路；所述tmr磁场探头的输出端和所述偏置调零电路的输出端分别与所述放大电路的输入端连接；所述放大电路用于对所述tmr磁场探头输出的检测电压和所述偏置调零电路输出的补偿电压进行差分，并对差分后的结果进行放大。

6.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述电流测量装置还包括第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构首尾连接组成可拆卸的卡扣式结构；所述待测导线位于所述卡扣式结构的容纳腔内。

7.根据权利要求6所述的电流测量装置，其特征在于，所述聚磁环包括第一半圆环形磁环和第二半圆环形磁环，所述第一半圆环形磁环位于所述第一结构内，所述第二半圆环形磁环位于所处第二结构内。

8.根据权利要求7所述的电流测量装置，其特征在于，所述气隙结构位于所述第一半圆环形磁环中；所述接口电路和所述tmr磁场探头位于所述第一结构内。

9.根据权利要求6所述的电流测量装置，其特征在于，所述第一结构的一端和所述第二结构的一端通过连接轴连接。

10.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述接口电路还包括温度补偿电路，所述温度补偿电路与所述tmr磁场探头的输入端连接，所述温度补偿电路用于获取所述tmr磁场探头周围的温度变化值，以根据所述温度变化值，对所述tmr磁场探头进行供电的供电电压进行调整。

技术总结
本申请涉及一种电流测量装置。所述装置包括：聚磁环101、TMR磁场探头102和接口电路103。其中，聚磁环101，其侧壁内设有气隙结构104，聚磁环101套于待测导线外围；TMR磁场探头102位于气隙结构104中，用于输出检测电压；接口电路103与TMR磁场探头102连接，用于对TMR磁场探头102供电，并获取TMR磁场探头102输出的检测电压；根据检测电压，得到待测导线产生的磁感应强度；根据磁感应强度，得到待测导线中的电流。采用本装置能够对微弱电流进行高精度测量。

技术研发人员：于力,磨正坤,吕前程,赵亮,徐振恒,田兵,董飞龙,赵雅茜,云昌盛,韦杰,张伟勋,林跃欢,刘仲,骆柏锋,王志明,尹旭,谭泽杰,刘胜荣,张佳明,杨滢
受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11