专利名称：电流测量装置及电流测量方法
技术领域：
本发明涉及测试测量领域，尤其涉及一种电流测量装置及电流测量方法。
背景技术：
在高压高功率直流或交流电力传输中，用光学的方法测量高压传输线上的电流受 到了广泛的关注，基于光纤技术的各类光电电流互感器的研发和应用已得到了国际间广泛 的重视。在高压高功率直流或交流电力传输中，主要利用法拉第效应等磁光效应实现测量 高压传输线上的电流。磁场和电流的对应关系的对应关系如式(1)所示
7C = jH.Jl(1)式中左边是导体中的电流，右边是磁场强度的闭环积分。但是在现有技术中，利用法拉第效应等磁光效应实现测量高压传输线上的电流， 大多测量导体的局部磁场。采用现有技术中的这种测量方式测量高压传输线上的电流时， 磁场和电流的关系往往会被外界不确定因素干扰，如高压传输线的接线方式，外部电流等， 从而会导致测量中的干扰因素没有规律性，无法进行补偿，进而导致了测量的重复精度较 低。
发明内容
本发明旨在提供一种电流测量装置及电流测量方法，以解决利用现有技术的电流 测量方式测量电路时，测量中的干扰因素没有规律性，无法进行补偿，进而导致了测量的重 复精度较低的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了 一种电流测量装置，包括两 个或两个以上磁场传感器，等距分布于被测导体的外侧，每个磁场传感器用于获取流经被 测导体的电流所产生的感应磁场的磁场强度；信号处理模块，经信号传输部与各个信号传 输模块连接，将所获取的每个磁场强度进行线性累加，基于累加所获得的累加磁场强度计 算流经被测导体的电流值。进一步地，电流测量装置还包括导磁体，设置于相邻的两个或两个以上磁场传感 器之间。进一步地，磁场传感器为磁光电流传感器。进一步地，信号传输部包括多条光纤，光纤的数量与磁场传感器的数量相同，其 中每条光纤的输入端与对应的磁场传感器的输出端连接，每条光纤的输出端与信号处理模 块连接。根据本发明的另一个方面，提供了一种电流测量方法，包括利用等距分布于被测 导体外侧的多个磁场传感器获取流经被测导体的电流所产生的感应磁场的磁场强度；接收经信号传输部传输的每个磁场强度，并将所获取的每个磁场强度进行线性累加；基于累加 所获得的累加磁场强度计算被测导体内的电流值。应用本发明的技术方案，通过将两个或两个以上磁场传感器，等距分布于被测导 体的外侧，就可以降低导体的形状对获取的磁场强度的影响。且由于线性累加得到的累加 磁场强度与通过圆周积分得到磁场以及被测电流构成精确正比关系，则利用信号处理模块 将各个磁场传感器的磁场信号进行线性累加，形成累加磁场强度，并根据累加磁场强度得 到流经导体中的电流值，就可以降低外部电流源对测量结果的影响。因此，解决了利用现有 技术的电流测量方式测量电路时，测量中的干扰因素没有规律性，无法进行补偿，进而导致 了测量的重复精度较低的问题。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了本发明实施例一的电流测量装置的截面结构框图；图2示出了本发明实施例一的电流测量装置中被测导体10具有干扰的情况的示 意图；以及图3示出了本发明实施例二的电流测量装置的截面结构框图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。下面结合图1及图2详细说明本发明的实施例一。图1示出了本发明实施例一的电流测量装置的截面结构框图。如图1所示，本实 施例中的电流测量装置为具有包含四个磁场传感器的电流测量装置。本实施例中示出的电流测量装置包括四个磁场传感器11、信号传输部12以及信 号处理模块13。其中，四个磁场传感器11等距分布于被测导体10的外侧，每个磁场传感器11用 于获取流经被测导体10的电流所产生的感应磁场的磁场强度；信号传输部12用于将多个 磁场传感器11检测到的磁场信号传输到信号处理模块13中；信号处理模块13经信号传输 部12与各个信号传输模块连接，将所获取的每个磁场强度进行线性累加，基于累加所获得 的累加磁场强度计算被测导体10内的电流值。且在本实施例中采用的磁场传感器11为磁 光电流传感器，因此如图1所示，本实施例中的传输部12为多条光纤，其中每条光纤的输入 端与对应的磁场传感器11的输出端连接，每条光纤的输出端与信号处理模块13连接。而且如图1所示，本实施例中磁场传感器11被安装于同一平面内，该平面与被测 导体10的截面重叠，而且，磁场传感器11均勻分布在相对于被测导体10的中心等距离的 圆周上。在本实施例中，四个磁场传感器11的相邻的角距为90°。即本实施例中的四个磁 场传感器11均勻分布在相对于电流中心等距离的圆周上，每个磁场传感器11的测量方向沿着所述圆周的切向，四个磁场传感器11的测量方向呈顺时针方向或者逆时针方向。且本实施例中所采用的磁场传感器11既可以获取到磁场的幅值，又可以获取到 磁场的方向，因此，磁场传感器11测到的磁场强度正比于被测点磁场在传感器测量方向k 上的投射值，即磁场与k的矢量点乘值。当被测导体10中具有电流时，每个磁场传感器11测得的磁场值跟流经被测电流 导体10的电流相关，还可能跟被测导体10的形态和其他外部的电流源有关。图2示出了本实施例中被测导体10具有干扰的情况的示意图。如图2所示，被测 导体10的形态可能如实线所示的10A，也可能如虚线所示的10B，当然也可能有其他的情 况。且被测导体10的外围可能有其它电流源存在，如图2中所示的12。被测导体10检测到的信号与干扰信号的关系，如式(2)所示
权利要求
1.一种电流测量装置，其特征在于，包括两个或两个以上磁场传感器(11)，等距分布于被测导体(10)的外侧，每个磁场传感器 (11)用于获取流经所述被测导体(10)的电流所产生的感应磁场的磁场强度；信号处理模块(13)，经信号传输部(1 与各个所述信号传输模块连接，将所获取的 每个所述磁场强度进行线性累加，基于累加所获得的累加磁场强度计算流经所述被测导体 (10)的电流值。
2.根据权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于，所述电流测量装置还包括导磁 体(14)，设置于相邻的所述两个或两个以上磁场传感器(11)之间。
3.根据权利要求1或2所述的电流测量装置，其特征在于，所述磁场传感器(11)为磁 光电流传感器。
4.根据权利要求3所述的电流测量装置，其特征在于，所述信号传输部(1 包括 多条光纤，所述光纤的数量与所述磁场传感器(11)的数量相同，其中每条光纤的输入端与对应的磁场传感器(11)的输出端连接，每条光纤的输出端与所述信号处理模块(13) 连接。
5.一种电流测量方法，其特征在于，包括利用等距分布于被测导体(10)外侧的多个磁场传感器(11)获取流经所述被测导体 (10)的电流所产生的感应磁场的磁场强度；接收经信号传输部(1 传输的每个所述磁场强度，并将所获取的每个所述磁场强度 进行线性累加；基于累加所获得的累加磁场强度计算所述被测导体(10)内的电流值。
全文摘要
本发明提供了一种电流测量系统及电流测量方法，其中，电流测量系统包括两个或两个以上磁场传感器，等距分布于被测导体的外侧，每个磁场传感器用于获取流经被测导体的电流所产生的感应磁场的磁场强度；信号处理模块，经信号传输部与各个信号传输模块连接，将所获取的每个磁场强度进行线性累加，基于累加所获得的累加磁场强度计算被测导体内的电流值。本发明降低导体的形状对获取的磁场强度的影响，并且降低了外部电流源对测量结果的影响。因此，解决了利用现有技术的电流测量方式测量电路时，测量中的干扰因素没有规律性，无法进行补偿，进而导致了测量的重复精度较低的问题。
文档编号G01R19/04GK102062807SQ201010581549
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者杨德志, 欧阳翔, 袁海骏, 韩小逸 申请人:上海舜宇海逸光电技术有限公司