用于直流系统的电流测量的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种用于直流系统的电流测量的装置，其包括电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电源、隔离放大单元、模拟电压采集单元以及系统电源。其中，所述电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电路与隔离放大单元的数目以及模拟电压采集单元的通道数目为多个，它们的数目相等，并且每个通道的连接方式相同，实现对多个直流电流的测量；并且所述隔离电源供电的射随缓冲单元与所述电流取样单元与所述模拟电压采集单元之间没有电回路连接，实现对多个直流电流隔离的采集和测量。
【专利说明】用于直流系统的电流测量的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于直流系统的电流测量的装置。更特别的是，本实用新型涉及一种用于直流系统中的多点电流测量的装置。
【背景技术】
[0002]在直流系统中，为了计量及控制的目的，需要对多点的电流进行测量。通常的做法是通过通道采集模块将各个测量传送到控制单元。可以采用霍尔元件进行电流取样这样非接触式的方式进行电流测量，但是霍尔方式存在精度低的问题。也可以采用限流电阻进行电流取样这样测量精度较高的方法，特别是在大电流系统中(例如额定电流50A或100A及更高的系统)。限流电阻方式取样既可以实现几乎满程时的精确测量，也可以实现电流非常小时的精确测量。
[0003]然而，使用限流电阻进行电流取样进行测量这样的方式存在着各个测量点的参考电位不一致的问题，无法直接使用采集模块的取样电流。
实用新型内容
[0004]本实用新型致力于解决与现有技术有关的上述问题，给出一种用于直流系统的带有隔离效果的多通道电流测量装置。
[0005]所述用于直流系统的电流测量的装置包括:电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电源、隔离放大单元、模拟电压采集单元以及系统电源。其中，所所述电流取样单元由电流取样传感器组成，输入端连接至直流电流，将输入的电流转换成对应的电压；所述射随缓冲单元的输入端与所述电流取样单元的输出端连接；所述隔离电源与所述射随缓冲单元连接，为所述射随缓冲单元单独供电；所述隔离放大单元的输入端与所述射随缓冲单元的输出端连接；所述模拟电压采集单元的其中一个输入端与所述隔离放大单元的输出端连接；所述系统电源分别与所述隔离电源、所述隔离放大单元，以及所述模拟电压采集单元连接以提供电源。其中，所述电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电路与隔离放大单元的数目以及模拟电压采集单元的通道数目为多个，它们的数目相等，并且每个通道的连接方式相同，实现对多个直流电流的测量；并且所述隔离电源供电的射随缓冲单元与所述电流取样单元与所述模拟电压采集单元之间没有电回路连接。
[0006]可选地，所述电流取样传感器为多个串联的开关与限流电阻的并联，通过切换不同的所述限流电阻，能够改变测量量程。
[0007]可选地，所述用于直流系统的电流测量的装置具有过流保护装置，所述过流保护装置为在电流输入端的断路器。
[0008]可选地，所述用于直流系统的电流测量的装置具有通讯总线，所述通讯总线与所述模拟电压采集单元相连接，将测量数据传输至上位系统，并将所述装置的包括正常工作状态、超量程状态及过流保护状态的信息反馈给上位系统。
[0009]本实用新型所提出的用于直流系统的电流测量的装置，采用单独供电的射随缓冲单元，消除了电流取样单元与模拟电压采集单元之间的电回路连接，实现对直流电流隔离的采集与测量。
[0010]本实用新型的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中进行详细陈述，这些附图和【具体实施方式】共同用于解释本实用新型的特定原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的【具体实施方式】，本实用新型的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
[0012]图1为根据本实用新型的用于直流系统的电流测量的装置的结构示意图；
[0013]附图标记:
[0014]电流取样单元101...η01
[0015]射随缓冲单元102...η02
[0016]隔离电源103...η03
[0017]隔离放大单元104...η04
[0018]系统电源5
[0019]模拟电压采集单元6
[0020]通讯总线7
[0021]保护装置108...η08ο
【具体实施方式】
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]如图1所示，根据本实用新型的用于直流系统的电流测量的装置包括电流取样单元101...nOl、射随缓冲单元102...n02、隔离电源103...n03、隔离放大单元104...n04、系统电源5、模拟电压采集单元6。
[0024]其中，模拟电压采集单元6具有η个输入端口，各个电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电源以及隔离放大单元分别构成一路电流采集装置，连接至模拟电压采集单元6的η个输入端口的其中一个，系统电源5为各个支路供电。
[0025]以第一路电流采集装置为例，其包括电流取样单元101、射随缓冲单元102、隔离电源102、隔离放大单元104、系统电源5、模拟电压采集单元6。
[0026]直流电流Il从电流取样单元101进入该测量装置。电流取样单元101由电流取样传感器组成，所述电流取样传感器可以是多个串联的开关与限流电阻的并联，通过切换不同的限流电阻，能够改变测量量程。
[0027]电流取样单元101的输出端连接至射随缓冲单元102的一个输入端。射随缓冲单元102具有其单独的隔离电源103，起到缓冲隔离的作用。[0028]射随缓冲单元102的输出端连接至隔离放大单元104的输入端，对经隔离的输入电压进行放大。
[0029]隔离放大单元104的输出端连接至模拟电压采集单元6，将输出的隔离放大信号提供给所述模拟电压采集单元6。
[0030]系统电源5分别与隔离电源103、隔离放大单元104，以及模拟电压采集单元6连接，为其提供电源。
[0031]由于射随缓冲单元102由隔离电源103单独进行供电，消除了电流取样单元101与模拟电压采集单元6之间的电回路连接，因此实现了对直流电流隔离的采集与测量。
[0032]根据本实用新型的用于直流系统的电流测量的装置优选具有过流保护装置108...n08，其可以是在电流输入端的断路器。如果输入电流超过限定的范围时，断路器则将电路断开，没有电流输入。
[0033]根据本实用新型的用于直流系统的电流测量的装置优选具有通讯总线7。通讯总线7与模拟电压采集单元6连接，将测量的数据传输至上位系统，并能够将该装置的各种状态，包括正常工作状态、超量程状态以及过流保护状态的信息反馈给上位系统。
[0034]可见，如图1所示的用于直流系统的电流测量的装置能够实现对多个直流电流的采集与测量，并且其中每路皆具有由隔离电源单独供电的射随缓冲单元，能够实现对多个直流电流隔离的采集与测量。
【权利要求】
1.一种用于直流系统的电流测量的装置，其特征在于，所述装置包括: 电流取样单元，所述电流取样单元由电流取样传感器组成，输入端连接至直流电流，将输入的电流转换成对应的电压； 射随缓冲单元，所述射随缓冲单元的输入端与所述电流取样单元的输出端连接； 隔离电源，所述隔离电源与所述射随缓冲单元连接，为所述射随缓冲单元单独供电； 隔离放大单元，所述隔离放大单元的输入端与所述射随缓冲单元的输出端连接； 模拟电压采集单元，所述模拟电压采集单元的其中一个输入端与所述隔离放大单元的输出端连接；以及 系统电源，所述系统电源分别与所述隔离电源、所述隔离放大单元，以及所述模拟电压采集单元连接以提供电源； 其中，所述电流取样单元、射随缓冲单元、隔离电路与隔离放大单元的数目以及模拟电压采集单元的通道数目为多个，它们的数目相等，并且每个通道的连接方式相同，实现对多个直流电流的测量；并且所述隔离电源供电的射随缓冲单元与所述电流取样单元和所述模拟电压采集单元之间没有电回路连接。
2.根据权利要求1所述的用于直流系统的电流测量的装置，其特征在于，所述电流取样传感器为多个串联 的开关与限流电阻的并联，通过切换不同的所述限流电阻来改变测量
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3.根据权利要求1所述的用于直流系统的电流测量的装置，其特征在于具有过流保护装置，所述过流保护装置为在电流输入端的断路器。
4.根据权利要求1所述的用于直流系统的电流测量的装置，其特征在于具有通讯总线，所述通讯总线与所述模拟电压采集单元连接，将测量数据传输至上位系统，并将所述装置的包括正常工作状态、超量程状态及过流保护状态的信息反馈给上位系统。
【文档编号】G01R19/00GK203595740SQ201320717780
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】安小杰, 颜荣兴 申请人:北京光景照明设计有限公司