动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器的制作方法

本实用新型涉及电流传感器领域，特别涉及一种动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器。

背景技术：

霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，根据霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic，并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁场强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间)，将产生一个电势VH，称其为霍尔电势，其大小正比于控制电流I与磁场强度B的乘积。传统的电流传感器的采样线圈为固定式设计，这样就不便于安装和使用，另外，由于传统的电流传感器不具有电路保护功能，造成产品性能不稳定，安全性不高，且不能有效识别电控系统的电流信号状态，达不到监控设备工作的作用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便于安装和使用、产品性能较为稳定，安全性较高、能有效识别电控系统的电流信号状态、能达到监控设备工作的作用的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器，包括供电电源、信号检测处理电路和信号接收端，所述供电电源和信号检测处理电路均与高压侧绕组连接，所述信号检测处理电路的输出端通过光纤或射频端口与所述信号接收端连接，所述供电电源分别与所述信号检测处理电路和信号接收端连接、用于提供工作电源；

所述信号检测处理电路包括电流采样电路、信号调制电路、电流量化电路和输出接口电路，所述电流采样电路采集所述高压侧绕组的电流信号并将其传输至所述信号调制电路，所述信号调制电路对所述高压侧绕组的电流信号进行调制，并将调制后的电流信号传输至所述电流量化电路，所述电流量化电路将调制后的电流信号进行电流量化，并将量化电流信号传输至所述输出接口电路，由所述输出接口电路将所述量化电流信号转换成光信号；所述电流采样电路采用可拆卸式采样线圈；

所述供电电源包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一二极管、第二二极管和可变电感，所述第一电阻的一端连接正输入端，所述第二电阻的一端连接负输入端，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、第二电容的一端、第三电阻的一端和第一三极管的集电极连接，所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和负输出端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第一电容的另一端、第二电阻的另一端和第二三极管的集电极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一二极管的阴极、第四电容的一端和第一三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述第二二极管的阴极、第四电容的另一端、第五电容的一端和可变电感的一个固定端连接，所述第二二极管的阳极分别与所述第五电容的另一端、第四电阻的一端和第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第一三极管的发射极和可变电感的滑动端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述可变电感的另一个固定端通过所述第五电阻连接正输出端。

在本实用新型所述的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器中，所述供电电源还包括第六电容，所述第二三极管的发射极通过所述第六电容连接与所述可变电感的滑动端连接。

在本实用新型所述的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器中，所述供电电源还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第三电容的另一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第二三极管的集电极连接。

在本实用新型所述的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器中，所述供电电源还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二电容的另一端连接，所述第七电阻的另一端连接所述负输出端。

在本实用新型所述的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器中，所述供电电源还包括第八电阻，所述第六电阻的另一端通过所述第八电阻与所述第二三极管的集电极连接。

在本实用新型所述的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

实施本实用新型的动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器，具有以下有益效果：由于设有供电电源、信号检测处理电路和信号接收端；信号检测处理电路包括电流采样电路、信号调制电路、电流量化电路和输出接口电路，电流采样电路采用可拆卸式采样线圈；供电电源包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一二极管、第二二极管和可变电感，第一电容用于滤除高频杂波，使得该供电电源的运行更加稳定，第一电阻和第二电阻用于进行过流保护，因此其便于安装和使用、产品性能较为稳定，安全性较高、能有效识别电控系统的电流信号状态、能达到监控设备工作的作用。

附图说明

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为本实用新型动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中信号检测处理电路的结构示意图；

图3为所述实施例中供电电源的电路原理图。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器实施例中，该动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器的结构示意图如图1所示。图1中，该动车组电控系统监测用可拆卸型微型直流小电流传感器包括供电电源1、信号检测处理电路2和信号接收端3，其中，供电电源1和信号检测处理电路2均与高压侧绕组连接，信号检测处理电路2的输出端通过光纤或射频端口与信号接收端3连接，供电电源1分别与信号检测处理电路2和信号接收端3连接、用于提供工作电源。

信号检测处理电路2将采集到的高压侧绕组的电流信号处理后经光纤或射频端口传输至信号接收端3，并由信号接收端3传送到信号逆变转换终端转换成目标信号供其它二次设备选用。其中，光纤是连接信号检测处理电路2与信号接收端3的介质，光纤未参与对电流的取样。

图2为本实施例中信号检测处理电路的结构示意图。图2中，信号检测处理电路2包括电流采样电路21、信号调制电路22、电流量化电路23和输出接口电路24，其中，电流采样电路21采集高压侧绕组的电流信号，并将其传输至信号调制电路22，信号调制电路22对高压侧绕组的电流信号进行调制，并将调制后的电流信号传输至电流量化电路23，电流量化电路23将调制后的电流信号进行电流量化，并将量化电流信号传输至输出接口电路24，由输出接口电路24将量化电流信号转换成光信号。本实施例中，电流采样电路21采用可拆卸式采样线圈，这样便于安装和使用。

图3是本实施例中供电电源的电路原理图，图3中，该供电电源1包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一二极管D1、第二二极管D2和可变电感L，其中，第一电阻R1的一端连接正输入端VIN+，第二电阻R2的一端连接负输入端VIN-，第一电阻R1的另一端分别与第一电容C1的一端、第二电容C2的一端、第三电阻R3的一端和第一三极管Q1的集电极连接，第二电容C2的另一端分别与第三电容C3的一端和负输出端VOUT-连接，第三电容C3的另一端分别与第一电容C1的另一端、第二电阻R2的另一端和第二三极管Q2的集电极连接，第三电阻R3的另一端分别与第一二极管D1的阴极、第四电容C4的一端和第一三极管Q1的基极连接，第一二极管D1的阳极分别与第二二极管D2的阴极、第四电容C4的另一端、第五电容C5的一端和可变电感L的一个固定端连接，第二二极管D2的阳极分别与第五电容C5的另一端、第四电阻R4的一端和第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极分别与第一三极管Q1的发射极和可变电感L的滑动端连接，第四电阻R4的另一端与第二三极管Q2的集电极连接，可变电感L的另一个固定端通过第五电阻R5连接正输出端VOUT+。

本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2均为限流电阻，第一电阻R1用于对正输入端VIN+和第二电容C2之间的支路进行过流保护，第二电阻R2用于对负输入端VIN-和第三电容C3之间的支路进行过流保护。第一电容C1为滤波电容，用于对滤除高频杂波，使得该供电电源1的运行更加稳定。本实用新型便于安装和使用、产品性能较为稳定，安全性较高、能有效识别电控系统的电流信号状态、能达到监控设备工作的作用。

值得一提的是，本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。当然，在本实施例的另外一些情况下，第一三极管Q1可以为PNP型三极管，第二三极管Q2可以为NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，供电电源1还包括第六电容C6，第二三极管Q2的发射极通过第六电容C6连接与可变电感L的滑动端连接。第六电容C6为耦合电容，用于防止第二三极管Q2和电感L之间的干扰，以进一步增强电路的安全性能。

本实施例中，该供电电源1还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第三电容C3的另一端连接，第六电阻R6的另一端与第二三极管Q2的集电极连接。第六电阻R6为限流电阻，用于对第一电容C1和第二三极管Q2的集电极之间的支路进行过流保护，以更进一步增强电路的安全性能。

本实施例中，该供电电源1还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第二电容C2的另一端连接，第七电阻R7的另一端连接负输出端VOUT-。第七电阻R7为限流电阻，用于对负输出端VOUT-所在的支路进行过流保护。

本实施例中，该供电电源1还包括第八电阻R8，第六电阻R6的另一端通过第八电阻R8与第二三极管Q2的集电极连接。第八电阻R8为限流电阻，用于对第二三极管Q2的集电极所在的支路进行过流保护。

总之，本实用新型主要应用于高铁动车组电控系统监测，采用磁调制技术，对直流小电流信号进行采样，由于电流采样电路采用可拆卸式采样线圈，同时由于供电电源1中设有限流电阻和滤波电容，因此其便于安装和使用、产品性能较为稳定，安全性较高、能有效识别电控系统的电流信号状态、能达到监控设备工作的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。