专利名称：具有计算本体电位功能的杂散电流传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电学技术领域，具体涉及一种具有计算本体电位功能的杂散电流
传感器。
背景技术：
杂散电流是一种因外界条件影响而产生的一种电流，例如，地铁列车在地下铁道 运行时泄漏到道床及其周围土壤介质中的电流。杂散电流主要对地铁周围的埋地金属管 道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，它不仅能縮短 金属管、线的使用寿命，而且还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性，甚至酿成 事故。 现有技术中，为有效控制地铁系统中的杂散电流，采用如图l所示的监测杂散电 流的系统，该系统中的信号盒101通过信号电缆将钢轨电压信号、参比电极电压信号和结 构钢电压信号传输到变电所测试箱102 ;变电所测试箱102将接收的电压信号集中传输到 微机综合测试装置103中的信号转换箱104 ;信号转换箱104对接收的电压信号进行信号 传输转换后传输到A/D转换器105 ;A/D转换器105对接收的信号进行模拟/数字转换后传 输到微机处理排流柜106 ;微机处理排流柜106根据钢轨电压信号与参比电极电压之间的 差值，以及结构钢电压与参比电极电压之间的差值计算杂散电流，将杂散电流从排流网中 排泄。 在对现有技术的研究和实践过程中，本实用新型的发明人发现，在进行钢轨电压 信号、参比电极电压信号和结构钢电压信号传输的过程中，从信号盒101A/D到转换器105 均采用模拟信号进行传输，而模拟信号容易造成数据失真，因此降低了杂散电流排泄的准 确性，而现有技术中还不存在直接通过采集的数据计算杂散电流的装置。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种具有计算本体电位功能的杂散电流传感器。能够简化
杂散电流的计算过程，提高监测数据的准确性。 本实用新型是通过以下技术方案来实现的 —种具有计算本体电位功能的杂散电流传感器，包括载体；采集单元；和本体电 位计算电路板； 所述采集单元设于所述载体上，用于采集参比电极电压和结构钢电压； 所述本体电位计算电路板嵌于所述载体内，与所述采集单元连接，用于将所述采
集单元采集的参比电极电压减去结构钢电压，获得本体电位。 可选的，所述传感器还包括与所述传感器中的各组件连接的电源单元，用于将获
取的市电电压转化为传感器中各组件所需的电压，为各组件供电。 可选的，所述电源单元设于所述载体的外侧面或者嵌于所述载体内。 可选的，所述传感器还包括与所述电源单元连接的滤波单元，用于滤除市电电压中的谐波分量。 可选的，所述载体的材质为硬质塑料或者不锈钢。 本实用新型实施例提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感器，通过采集单 元对参比电极电压和结构钢电压进行采集，本体电位计算电路板对采集单元采集的参比电 极电压减去结构钢电压获得本体电位。由于本体电位是监测杂散电流的重要数据，因此通 过该参数即可判断杂散电流，简化了杂散电流的计算过程，提高了监测杂散电流的准确性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术1提供的监测杂散电流的系统示意图； 图2是本实用新型实施例一提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感器结 构示意图； 图3是本实用新型实施例二提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感器结 构示意图； 图4是本实用新型实施例二提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感器结 构示意图。
具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所保护的范围。 本实用新型实施例提供一种具有计算本体电位功能的杂散电流传感器，能够计算 与杂散电流相关的本体电位，由于本体电位是计算杂散电流所谓基点重要数据，因此可通 过本体电位估计杂散电流，简化杂散电流的计算过程。以下分别列举实施例进行详细说明。 实施例一、 参见图2，为本实用新型实施例一提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感
器结构示意图，包括载体201 ;采集单元202 ;和本体电位计算电路板203 ; 采集单元202设于载体201上，用于采集参比电极电压和结构钢电压。 其中，采集单元202为电压传感器，采集的数据为模拟信号，由于电压传感器的工
作原理为现有技术，此处不再赘述。 其中，载体201可以为任意形状，图2示出了形状为长方形的载体201。 本体电位计算电路板203嵌于载体201内，与采集单元202连接，用于将采集单元
202采集的参比电极电压减去结构钢电压，获得本体电位。 具体的，采集单元202的输出端与本体电位计算电路板203的输入端连接，本体电 位计算电路板203实现的功能与减法器的功能相同。[0029] 本实施例中，通过采集单元202对参比电极电压和结构钢电压进行采集，本体电 位计算电路203板对采集单元202采集的参比电极电压减去结构钢电压获得本体电位。由 于本体电位是监测杂散电流的重要数据，因此通过该参数即可判断杂散电流，简化了杂散
电流的计算过程，提高了监测杂散电流的准确性。 实施例二、 参见图3，为本实用新型实施例二提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感 器结构示意图，本实用新型与实施例一提供的实用新型相比，在载体201、采集单元202、本 体电位计算电路板203的基础上还包括 与传感器中的各组件连接的电源单元301，用于将获取的市电电压转化为传感器 中各组件所需的电压，为各组件供电。 其中，电源单元301设于载体201的外侧面或者嵌于所述载体201内，图2示出了 嵌于载体201内的情形。 其中，载体201载体的材质为硬质塑料或者不锈钢等硬质材料。 本实施例相对于实施例一，该传感器可自身提供的电源单元301对各组件供电，
不需要额外的将市电电压转换为传感器中各组件所需的电压的外接电源装置，从而为传感
器的工作提供了方便。 实施例三、 参见图4，为本实用新型实施例二提供的具有计算本体电位功能的杂散电流传感
器结构示意图，本实用新型与实施例二提供的实用新型相比，在载体201、采集单元202、本
体电位计算电路板203、以及电源单元301的基础上还包括 与电源单元301连接的滤波单元401，用于滤除市电电压中的谐波分量。 具体的，滤波单元401的输入端与市电电源连接，另一端与电源单元301联接。滤
波单元401可由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以
及由电容，电感组成的各种复式滤波电路。 本实施例中，市电通过滤波单元401将电压中的波动成分尽可能地减小，改造成 接近恒稳的直流电，从而可使该传感器中各组件更好的工作。 以上实施例可以看出，本实用新型通过采集单元202采集计算本体电位所需的参 比电极电压和结构钢电压，本体电位计算电路203板对采集单元202采集的参比电极电压 减去结构钢电压获得本体电位，由于本体电位是监测杂散电流的重要数据，因此通过该参 数即可判断杂散电流，简化了杂散电流的计算过程，提高了监测杂散电流的准确性；通过自 身提供的电源单元301对各组件供电，不需要额外的将市电电压转换为传感器中各组件所 需的电压的外接电源装置，从而为传感器的工作提供了方便；通过滤波单元401将电压中 的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电，从而可使该传感器中各组件更好的 工作。 以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型 的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及 其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求一种具有计算本体电位功能的杂散电流传感器，其特征在于，包括载体；采集单元；和本体电位计算电路板；所述采集单元设于所述载体上，用于采集参比电极电压和结构钢电压；所述本体电位计算电路板嵌于所述载体内，与所述采集单元连接，用于将所述采集单元采集的参比电极电压减去结构钢电压，获得本体电位。
2. 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括 与所述传感器中的各组件连接的电源单元，用于将获取的市电电压转化为传感器中各
3. 根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述电源单元设于所述载体的外侧面 或者嵌于所述载体内。
4. 根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括 与所述电源单元连接的滤波单元，用于滤除市电电压中的谐波分量。
5. 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述载体的材质为硬质塑料或者不锈钢。
专利摘要本实用新型公开了一种具有计算本体电位功能的杂散电流传感器，该传感器包括载体；采集单元；和本体电位计算电路板；其中，所述采集单元设于所述载体上，用于采集参比电极电压和结构钢电压；所述本体电位计算电路板嵌于所述载体内，与所述采集单元连接，用于将所述采集单元采集的参比电极电压减去结构钢电压，获得本体电位。通过本实用新型可简化杂散电流的计算过程，提高监测杂散电流的准确性。
文档编号G01R19/10GK201477148SQ200920162608
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者何育坤, 张帆, 蔡献军 申请人:深圳市华力特电气股份有限公司