專利名稱：寬通頻帶電流檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對流過初級導(dǎo)線的電流進行測量用的電流檢測器，該檢測器包括一被安置來與上述初級導(dǎo)線耦合的磁回路；一與該磁回路耦合的次級繞組；所述繞組的衰減電阻(demping resistance)；一被設(shè)置在所述磁回路空氣間隙中的磁場探測器；一用于上述次級繞組的電流饋送裝置，其中該電流饋送裝置受該磁場探測器控制，以便向次級繞組饋送一趨于補償由初級電流在空氣間隙中產(chǎn)生的磁場的補償電流；以及一與次級繞組串連的測量電阻，其中跨過該電阻的電壓降形成該檢測器的測量信號。
在這類檢測器中，與次級繞組相關(guān)聯(lián)的衰減電阻將對其測量結(jié)果造成影響，取決于被測量電流及其諧波成分所處的頻率范圍。事實上，在低頻范圍內(nèi)，即從直流到過渡頻率，該檢測器以補償方式進行工作，其中一補償電流被注入次級繞組，以便由此補償電流產(chǎn)生的磁場對該初級電流在該磁回路空氣間隙中感生的磁場進行補償。因此在測量電阻中流過的電流具有一由于次級繞組中衰減電阻的存在引起的分量，嚴(yán)格地說是加到補償電流上，也就是說如果該繞組的內(nèi)阻不存在，則此分量足以會對該初級電流感生的磁場進行補償。因此，在低頻范圍內(nèi)該測量呈現(xiàn)正誤差。
相反，在高于上述過渡頻率直到截止頻率的頻率范圍內(nèi)，該檢測器將作為電流互感器進行工作。在這種情況下，該測量電阻中流過的電流低于該初級電流的準(zhǔn)確值，因為在次級繞組中該衰減電阻的存在，以致于該測量受到負誤差的影響。
本發(fā)明的特定目標(biāo)，在于對由次級繞組的歐姆律電阻以及由該繞組的衰減電阻在上述兩種情況下引起的測量誤差進行矯正，即在電流檢測器的整個帶寬內(nèi)進行矯正。
為此目的，根據(jù)本發(fā)明的檢測器，其特征在于事實上它包括一附加電阻(Auxiliary resistor)，該電阻具有與次級繞組的衰減電阻相同的電阻值，并且與次級繞組和測量電阻的公共支化點(branch point)相連；以及設(shè)置一差分放大器塊(a differential amplifier block)，以便測量出現(xiàn)在次級繞組兩端的電壓，并將一與出現(xiàn)在次級繞組兩端的電壓大小相等方向相反的電壓施加在上述附加電阻上。
本發(fā)明的其它方面、目的和優(yōu)點，從以下結(jié)合附圖對實施例進行的描述中將更加清楚，其中，

圖1為根據(jù)本發(fā)明的電流檢測器的電路原理圖。
圖1示意性表示一磁回路1，其內(nèi)側(cè)有一以截面表示的初級導(dǎo)線2，被待測量的初級電流IP通過。磁回路1呈現(xiàn)一空氣間隙3，間隙3中配置有磁場探測器4例如霍爾效應(yīng)元件。探測器4的輸出信號被加在放大器5上并由放大器5的輸出控制功率級6。該功率級6的輸出端E與以其等效電路表示的次級繞組7的第一端相連接，而此繞組7的第二端S與接地的測量電阻RM相連接。
由配置在磁回路1上的n個線圈(turn)構(gòu)成的次級繞組7，由一系列k組線圈例如8表示，其中每個線圈具有內(nèi)阻為r/k的繞圈n/k，以及由電阻R/k表示且與每組n/k個線圈并聯(lián)的衰減電阻。
當(dāng)衰減電阻不存在時，通過測量電阻RM并使測量電壓UM在該測量電阻兩端恢復(fù)的測量電流IM，應(yīng)為IP/n。
由于在次級繞組的兩端存在有衰減電阻R，故流過該次級繞組的電流實際上具有兩個分量，即實際是補償電流Ib和衰減電流IR。于是在本發(fā)明的設(shè)置不存在的情況下，測量電流IM由下式給出IM=Ib+IR在低頻范圍內(nèi)IM=Ib-IR在高頻范圍內(nèi)根據(jù)本發(fā)明，其值為R’=R的附加電阻9與S端相連，而且根據(jù)圖1的電路，一差分放大器塊(block)10經(jīng)過兩個正輸入的共同接線也與S端相連，并且通過相應(yīng)的負輸入分別與繞組7的第二端E以及附加電阻9的第二端相連。設(shè)置一差分放大器塊10，以便測量出現(xiàn)在次級繞組7兩端的電壓U1，并且在電阻9的兩端產(chǎn)生一與電壓U1相等的電壓U2。在這種條件下，一電流IR’=IR流過電阻9，而且不論工作方式如何，總有IM=Ib。因此，由于次級繞組的歐姆律電阻造成的衰減電流及其衰減電阻，在該電流檢測器的帶寬之內(nèi)根本不再影響測量。
權(quán)利要求
1．一種用于測量流過一初級導(dǎo)線的電流的電流檢測器，其包括一被安置來與上述初級導(dǎo)線耦合的磁回路；一與該磁回路耦合的次級繞組；所述繞組的衰減電阻；一被設(shè)置在所述磁回路空氣間隙中的磁場探測器；一用于上述次級繞組的電流饋送裝置，其中該電流饋送裝置受該磁場探測器控制，以便向次級繞組饋送一趨于補償由初級電流在空氣間隙中產(chǎn)生的磁場的補償電流；以及一與次級繞組串連的測量電阻，其中跨過該電阻的電壓降形成該檢測器的測量信號，其特征在于它包括一附加電阻，該電阻具有與次級繞組的衰減電阻相同的電阻值，并且與次級繞組和測量電阻的公共支化點相連；以及設(shè)置一差分放大器塊，以便測量出現(xiàn)在次級繞組兩端的電壓，并將一與出現(xiàn)在次級繞組兩端的電壓大小相等方向相反的電壓施加在上述附加電阻上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一檢測器,其包括:一與一初級導(dǎo)線(2)耦合的磁回路(1);一與該磁回路(1)耦合的次級繞組(8);一衰減電阻(R);一設(shè)置在該磁回路的空氣間隙(3)中的磁場探測器(4);以及一電源裝置(6),其向次級繞組(8)提供一趨于補償空氣間隙中磁場的電流。一測量電阻(R
文檔編號G01R15/20GK1304491SQ99807069
公開日2001年7月18日 申請日期1999年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月5日
發(fā)明者科勞德·古德爾 申請人:機電聯(lián)合股份有限公司