一种故障电流检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种故障电流检测装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于一些小型设备故障电流(通常为30~500mA)的检测主要采用磁通门采样技术来实现，但现有用于实现磁通门采样技术的电路都过于复杂，所需电路元器件繁多，生产成本高昂，如相关文献CN200510078972.3中，其实现磁通门采样技术的电路就包括有H桥驱动电路、采样放大电路以及反馈调整电路，又如相关文献CN200810003355.0中，则需要一个独立的正弦波发生电路和两个匝数相等的采样电流电路、以及后续的相关检测电路。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、所需元器件极少的故障电流检测装置，且该故障电流检测装置工作可靠，抗干扰能力强。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种故障电流检测装置，包括有一个自激振荡电路，所述的自激振荡电路包括有一个用于承载电流的导体、套装于所述导体上的磁芯、次级线圈、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电压比较模块A、电压比较模块B，所述的次级线圈绕装于磁芯上，且所述次级线圈的两端分别与第四电阻和第五电阻的一端连接，第四电阻和第五电阻的另一端分别与电压比较模块A和电压比较模块B的输出端连接，第四电阻与次级线圈相连接的这端还与电压比较模块A的同相输入端连接，第一电阻和第二电阻串联后连接到电源端，第一电阻和第二电阻之间的共同连接点还与电压比较模块A的反相输入端以及电压比较模块B的同相输入端连接，第三电阻跨接在电压比较模块A的输出端和其反相输入端之间，且第三电阻与电压比较模块A输出端之间的共同连接点还与电压比较模块B的反相输入端连接。
[0005]本发明可进一步设置为在电压比较模块A输出高电平且电压比较模块B输出低电平时，经过Tl时间，通过第四电阻和第五电阻并流经次级线圈的正向电流使磁芯达到正向饱和；在电压比较模块A输出低电平且电压比较模块B输出高电平时，经过T2时间，通过第五电阻和第四电阻并流经次级线圈的反向电流使磁芯达到反向饱和，当导体中的承载电流矢量和不为零时，所述磁芯在该承载电流矢量和所产生的磁场作用下，将在Tl时间和T2时间内产生相反的磁场变化，且在Tl时间和T2时间磁场变化的差值大小与承载电流矢量和大小存在对应关系。
[0006]本发明还可进一步设置为所述的电压比较模块A和电压比较模块B可选用比较器或运算放大器或三极管放大电路。
[0007]本发明还可进一步设置为所述的自激振荡电路上还连接有一个低通滤波器，用于从自激振荡电路中提取到用于表征导体中承载电流矢量和大小和方向的变量。所述的低通滤波器上还连接有一个逻辑处理电路，用于精确分析低通滤波器提取到的变量。
[0008]本发明的有益效果是:采用上述结构，由于本发明为实现磁通门采样技术所运用的自激振荡电路主要由两个电压比较模块(电压比较模块A和电压比较模块B)和五个电阻(第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻)构成，因此结构十分简单、所需元器件极少，从而大大降低生产成本。工作时，自激振荡电路使磁芯不停的在正向饱和和反向饱和之间转换，通过利用铁磁材料的工作状态在磁化曲线反复摆动，从而提取出导体中的承载电流矢量和在铁磁材料感应的磁场强度，该提取优选由低通滤波器提取，并经逻辑处理电路进行精确分析。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的电路图；
图2为本发明具体应用时所产生的磁滞回线图；
图3为本发明当导体中的承载电流矢量和为零时的波形图；
图4为本发明当导体中的承载电流矢量和不为零时的波形图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示给出了一种故障电流检测装置，包括有一个自激振荡电路1，所述的自激振荡电路I包括有一个用于承载电流的导体4、套装于所述导体上的磁芯3、次级线圈5、第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、电压比较模块A、电压比较模块B，所述的次级线圈5绕装于磁芯3上，且所述次级线圈5的两端分别与第四电阻R4和第五电阻R5的一端连接，第四电阻R4和第五电阻R5的另一端分别与电压比较模块A和电压比较模块B的输出端连接，第四电阻R4与次级线圈5相连接的这端还与电压比较模块A的同相输入端连接，第一电阻Rl和第二电阻R2串联后连接到电源端，第一电阻Rl和第二电阻R2之间的共同连接点还与电压比较模块A的反相输入端以及电压比较模块B的同相输入端连接，第三电阻R3跨接在电压比较模块A的输出端和其反相输入端之间，且第三电阻R3与电压比较模块A输出端之间的共同连接点还与电压比较模块B的反相输入端连接。在电压比较模块A输出高电平且电压比较模块B输出低电平时，经过TI时间，通过第四电阻R4和第五电阻R5并流经次级线圈5的正向电流Imax+使磁芯3达到正向饱和Bsat+ ;在电压比较模块A输出低电平且电压比较模块B输出高电平时，经过T2时间，通过第五电阻R5和第四电阻R4并流经次级线圈5的反向电流Imax-使磁芯3达到反向饱和Bsat-，当导体4中的承载电流矢量和IF不为零时，所述磁芯3在该承载电流矢量和IF所产生的磁场作用下，将在Tl时间和T2时间内产生相反的磁场变化，且在Tl时间和T2时间磁场变化的差值大小与承载电流矢量和IF大小存在一一对应关系。所述的电压比较模块A和电压比较模块B可选用比较器或运算放大器或三极管放大电路。所述的自激振荡电路I上还连接有一个低通滤波器2，用于从自激振荡电路I中提取到用于表征导体4中承载电流矢量和IF大小和方向的变量。所述的低通滤波器2上还连接有一个逻辑处理电路6，用于精确分析低通滤波器2提取到的变量。
[0011]采用上述结构，由于本发明为实现磁通门采样技术所运用的自激振荡电路I主要由两个电压比较模块(电压比较模块A和电压比较模块B)和五个电阻(第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5)构成，因此结构十分简单、所需元器件极少，从而大大降低生产成本。工作时，自激振荡电路I使磁芯3不停的在正向饱和Bsat+和反向饱和Bsat-之间转换，通过利用铁磁材料的工作状态在磁化曲线反复摆动，从而提取出导体4中的承载电流矢量和IF在铁磁材料感应的磁场强度，该提取优选由低通滤波器2提取，并经逻辑处理电路6进行精确分析。
[0012]本发明的工作原理