一种基于磁放大器原理的直流大电流测量方法与流程

文档序号:13759259阅读:454来源:国知局

本发明属于直流大电流测量领域,尤其是一种基于磁放大器原理的直流大电流测量方法。



背景技术:

直流大电流测量技术在工业生产和科研实验中有着较广泛的应用,如:非车载直流充电机电能计量单元的检测,地铁和电气化铁道等直流牵引系统;电力工业中的高压直流输电系统也有直流大电流的测量问题;在核物理、大功率电子学等科研实验中常常涉及到大电流测量问题。对于测量到的大电流,也有计量、监视、控制及保护等不同的用途,它们对测量准确度指标的要求也不完全一致。对于计量用的测量互感器的准确度要求最高,对保护和控制用的互感器要求次之,对监视用的互感器要求最低。直流大电流的测量,已成为电磁测量技术领域中不可缺少的独立部分。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种结构合理、使用方便、安全可靠、提高效率的基于磁放大器原理的直流大电流测量方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

一种基于磁放大器原理的直流大电流测量方法,其特征在于:采用双向铁心磁放大器检测,在上、下两个铁心上各绕有检测线圈,在检测线圈外环绕磁屏蔽;母排穿过铁心孔成为磁放大器的一次线圈;母排上的直流大电流为被测电流,磁放大器输出电压VS的大小和符号对应IP的大小和方向。

而且,具体测量步骤:

开始工作,母排输入电流IP

电流IP=0时,两个铁心的激磁状态相同,其内部磁通也相同,在一个周期内两检测线圈的平均阻抗也相同,使得磁放大器输出电压VS=0;

电流IP>0时,在上面铁心中,由IP所产生的磁势与激磁电流所产生的磁势同向叠加,使得该铁心中的磁通趋于饱和;而在下面铁心中,IP所产生的磁势与激磁电流所产生的磁势反向叠加,使铁心中的磁通远离饱和;于是,在一周期内上面检测线圈的平均阻抗小于下面检测线圈的平均阻抗,得VS>0;

电流IP<0时,上、下铁心的工作状态正好和IP>0时的情形相反,得VS<0。

本发明的优点和积极效果是:

本发明可有效测量直流电流的大小于及方向,可基于此方法设计研发直流电流比较源,从而解决生产实际中需要解决的直流电流测量、检定、溯源等问题,测量准确度高,测量效果好。

附图说明

图1为双向磁放大器检测原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。

一种基于磁放大器原理的直流大电流测量方法,磁放大器直流比较仪是一种闭环控制结构的直流大电流测量装置,磁放大器是利用其磁心材料非线性这一特点,这种非线性越突出,其作用也就越明显,磁放大器的核心是一个具有矩形磁滞回线的环形磁心。

工作原理是利用饱和电抗器的可控特性,在电源导通半周内,交流线圈的电抗在一部分时间里为无限大,而在另一部分时间里为零(或者很小),调节这两部分时间的比例就可以控制负载上电流的半波平均值大小。在磁放大器实际应用中,往往要求它能反映输入信号的极性,即当输入信号改变极性时,输出电压或电流的极性也跟着改变。

具体检测方法;

采用双向铁心磁放大器检测,如图1所示在两个铁心上各绕有检测线圈(这里检测线圈同时也是激磁线圈),在检测线圈外环绕磁屏蔽,以便抵御外磁场的影响;母排穿过铁心孔成为磁放大器的一次线圈,母排上的直流大电流即为被测电流;

开始工作,

当母排上的电流IP=0时,两个铁心的激磁状态相同,其内部磁通也相同,因此,在一个周期内两检测线圈的平均阻抗也相同,使得磁放大器输出电压VS=0;

当电流IP>0时,在上面铁心中,由IP所产生的磁势与激磁电流所产生的磁势同向叠加,使得该铁心中的磁通趋于饱和;而在下面铁心中,IP所产生的磁势与激磁电流所产生的磁势反向叠加,使铁心中的磁通远离饱和;于是,在一周期内上面检测线圈的平均阻抗小于下面检测线圈的平均阻抗,因此有VS>0;

当电流IP<0时,上、下铁心的工作状态正好和IP>0时的情形相反,于是可得VS<0;

IP的数值越大,上、下铁心的平均阻抗差别也越大,VS的数值就越大;因此,根据VS的大小和符号可知道IP的大小和方向。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

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