專利名稱：：一種直流與交流三用電流比較儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬電流測試裝置，既可準(zhǔn)確地單獨(dú)測試直流或交流電流，也可準(zhǔn)確測試直流和交流同時存在的混合電流，具有準(zhǔn)確測試三種電流的功能。中華人民共和國專利局公開的發(fā)明專利“一種交直流電流比較儀”(專利申請?zhí)?2103969.7)的裝置和電路，具有明顯的特點(diǎn)，但也存在如下缺點(diǎn)(一)檢測鐵芯和繞組多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不經(jīng)濟(jì);(二)由于檢測鐵芯和繞組多而導(dǎo)致磁屏蔽鐵芯尺寸必然較大，這樣磁屏蔽效能反而下降，影響到比較儀的屏蔽效果;(三)二次繞組平均匝長較長，總電阻大，直流功放功耗大。根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種新的直流與交流三用電流比較儀。為完成上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施。圖1為直流與交流三用比較儀測量頭外型圖，圖2為測量頭截面圖，圖3為本發(fā)明比較儀電路圖。這種直流與交流三用電流比較儀由測量頭、電子部件和交流激勵變壓器三部分構(gòu)成，所述測量頭為環(huán)形開口狀，由上、下兩半環(huán)構(gòu)成，在直徑方向設(shè)哈夫面A和B。測量頭中兩檢測鐵芯C2和C3由硅鋼片卷繞成環(huán)狀形鐵芯后，分別在外面繞上檢測繞組NE1和NE2，然后將上述繞組與鐵芯拼裝，在它們外面繞上靜電屏蔽層E，并將它們置于由硅鋼片卷繞而成的磁屏蔽鐵芯C1中，在磁屏蔽鐵芯在C1外面繞上交流補(bǔ)償繞組N和二次繞組N，最外面套上靜電屏蔽層F，最后沿徑向開哈夫面A和B。圖3給出了直流與交流三用比較儀的電路圖，檢測繞組NE1和NE2同名端同向串接，交流激勵變壓器的兩個對稱二次繞組同名端反向?qū)?，檢測繞組NE1和NE2的連接點(diǎn)與交流激勵變壓器兩個二次對稱繞組的連接點(diǎn)相連接，檢測繞組NE2的異名端與交流補(bǔ)償繞組NEI的異名端相連接，并通過限流電阻R與交流激勵變壓器的一個二次繞組的同名端相連接，檢測繞組NE1的同名端與電子部件A1和A2的輸入端相連接，并通過另一限流電阻R與交流激勵變壓器的另一個二次繞組的同名端相連接;補(bǔ)償繞組Nc的同名端與電子部件A1的輸出端相連接;二次繞組的同名端Ng與電子部件A2的輸出端之間串接有負(fù)載B，其異名端與電子部件A2的另一個輸出端相連接。其工作原理為，當(dāng)一次繞組Np中通過直流和交流電流Ipd+Ipa時，對于直流分量Ipd，采用下述鐵芯、繞組配置方式組成的磁調(diào)制原理進(jìn)行檢測。均勻繞制在一對檢測鐵芯C2和C3上的一對檢測繞組NE1和NE2同名端同向串接后，經(jīng)兩個限流電阻R接入交流激勵變壓器T的二次繞組上，該二次繞組由兩個對稱的繞組構(gòu)成，同名端反向?qū)?，該對接點(diǎn)與檢測繞組NE1和NE2的串聯(lián)連接點(diǎn)用導(dǎo)線連接，以構(gòu)成激磁電流回路分別對檢測鐵芯C2和C3進(jìn)行交流激磁，當(dāng)一次繞組中存在被測直流分量Ipd時，在檢測鐵芯C2和C3中將作用有對應(yīng)的直流磁場，該直流磁場將受到交流激勵磁場的調(diào)制，由檢測繞組ND(NE1+NE2)將輸出以二次諧波為主的交流信號，該信號的幅值與相位對應(yīng)被測直流Ipd的大小和方向，經(jīng)過電子部件組成的濾渡、解調(diào)、放大環(huán)節(jié)A2，給二次繞組N，提供反饋直流電流Iad，由于系統(tǒng)開環(huán)增益很高，當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)平衡時，使得直流一次與二次之間的安匝差趨近于零，即IpdNp-IsdN＝0，得Ipd＝(N/Np)Isd，從而在負(fù)載B中可得到匝比準(zhǔn)確度很高的二次直流電流Isd。對于一次繞組Np中的交流分量Ipa，基于交流磁勢平衡原理，二次繞組N3中會感應(yīng)二次交流電流I’sa(注I’sa在圖3中不能標(biāo)出)，由于這種二次電流I’sa中存在著一定數(shù)量的磁化電流誤差，即在檢測鐵芯C2和C3中作用有一定數(shù)量的交流安匝差I(lǐng)paNp-I’saN。由于檢測繞組NE1和NE2同名端同向串聯(lián)連接，則檢測鐵芯C2和C3及檢測繞組ND(NE1+NE2)同時亦構(gòu)成為交流電流分量Ipa的檢測鐵芯和繞組。上述交流安匝差將在交流檢測繞組NE1+NE2中感應(yīng)信號，該信號送給電子部件A1，進(jìn)行濾波、放大，反饋到補(bǔ)償繞組Nc，得補(bǔ)償二次交流電流的磁化電流Im，使得在檢測鐵芯C2和C3中的安匝差I(lǐng)paNp-IszNg＝0，得Ipa＝(Ng/Np)Isa，從而在負(fù)載B中亦可得到匝比準(zhǔn)確度很高的二次交流電流Isa。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)(一)本發(fā)明提出了新的技術(shù)方法，直流和交流分別或同時從一對檢測鐵芯C2和C3及檢測繞組NE1和NE2上取檢測信號，取代現(xiàn)有技術(shù)必須用三個檢測鐵芯和三個檢測繞組的方案，實現(xiàn)對直流電流、或交流電流、或直流與交流同時存在的混合電流的檢測。這樣使得比較儀體積小，重量輕、成本降低了30%，而且使用方便。(二)本發(fā)明由于減少了檢測鐵芯和繞組，從而導(dǎo)致磁屏蔽鐵芯的尺寸和體積減少，這樣不僅獲得了上述特點(diǎn)，而且其磁屏蔽效能反而得到了提高，其性能價格比更優(yōu)。(三)本發(fā)明由于減小了鐵芯總截面，二次繞組平均匝長減小，繞組總電阻小，直流功率放大器功耗減小很多，大大提高了可靠性。圖1直流與交流三用電流比較儀測量頭外形2直流與交流三用電流比較儀測量頭截面3直流與交流三用電流比較儀電路圖經(jīng)靈敏度測試，直流與交流三用電流比較儀如額定電流為5000A，在直接與交流同時或單獨(dú)作用時，其開環(huán)靈敏度均能優(yōu)于1V/A，該技術(shù)指標(biāo)即為直流與交流測量的高精度依據(jù)，試驗數(shù)據(jù)如表1所示。表流檢測輸出OMV53140300被測電流OMA50100200交流檢測輸出OMY52130280被測電流OMA50100200</table></tables>權(quán)利要求1.一種直流與交流三用電流比較儀，由測量頭、電子部件和交流激勵變壓器三部分構(gòu)成，所述的測量頭為環(huán)形開口狀，由上、下兩半環(huán)構(gòu)成，在直徑方向設(shè)哈夫面A和B，在測量頭中設(shè)有檢測鐵芯、檢測繞組、靜電屏蔽層、磁屏蔽鐵芯、交流補(bǔ)償繞組和二次繞組，其特征在于，測量頭中有兩個由硅鋼片卷繞成環(huán)狀形的直流、交流和交直流檢測鐵芯C2和C3，在檢測鐵芯C2和C3外分別繞有直流、交流和交直流檢測繞組NE1和NE2；檢測繞組NE1和NE2同名端同向串接，交流激勵變壓器的兩個對稱二次繞組同名端反向?qū)樱瑱z測繞組NE1和NE2的連接點(diǎn)與交流激勵變壓器兩個二次對稱繞組的連接點(diǎn)相連接，檢測繞組NE2的異名端通過限流電阻R與交流激勵變壓器的一個二次繞組的同名端相連接，檢測繞組NE1的同名端與電子部件A1和A2的輸入端相連接，并通過另一限流電阻R與交流激勵變壓器的另一個二次繞組的同名端相連接。全文摘要一種直流與交流三用電流比較儀，由測量頭、電子部件和交流激勵變壓器三部分組成。測量頭為兩半環(huán)形開口形式，測量頭中有一對可對直流、交流和交直流檢測的檢測鐵芯及繞組，通過檢測繞組與交流補(bǔ)償繞組、二次繞組交流激勵變壓器及電子部件的合理連接，構(gòu)成整個電流比較儀。本裝置既可分別測量直流或交流電流，也可同時測量交直流電流，具有體積小，重量輕，成本低，功能小，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號G01R19/00GK1109975SQ9510077公開日1995年10月11日申請日期1995年2月24日優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日發(fā)明者任士焱申請人:華中理工大學(xué)