一种手持光纤电流测量仪的制作方法

本技术涉及电流测量，尤其涉及一种手持光纤电流测量仪。

背景技术：

1、电流量的测量是现代工业和科技的基础技术之一。电流的测量方法较多，测量交流电流通常采用电磁感应原理的互感器，测量直流电流则有分流器、霍尔效应传感器、零磁通电流比较仪、光纤电流传感器等。在进行电流测量时，往往需要准确、快速且便捷地实现电流的测量，而钳形电流表的出现则可以实现电流的快速便捷测量，且无需切断电流回路，在现场得到广泛的应用。交流钳形表利用电流感应原理，直流钳形表通常基于霍尔效应。基于霍尔效应的电流钳在磁芯中加工一个气隙放置霍尔元件，利用霍尔元件测量气隙中的磁感应强度，根据控制方式不同，有开环和闭环两种类型。开环霍尔型使用线性度较好的霍尔元件，霍尔元件输出电压正比于被测电流。闭环霍尔型使用零磁通技术，磁芯上有补偿线圈。当初级有被测电流在磁芯中产生磁通时，霍尔元件检测磁芯中的磁感应强度，通过负反馈将此误差电压转换为电流驱动补偿线圈，抵消磁芯中的磁通，最终被测电流与补偿线圈产生的磁通量大小一致方向相反，通过测量补偿线圈的电流即可按照匝数比换算出被测电流。但受限于磁芯的体积，钳形电流表最大测量电流仅为1～2千安，测量精度为百分之几。难以满足更大范围的测量需求，如铝电解等。

2、光纤电流互感器是一种基于法拉第磁光效应的电流测量仪器，传感部分为光纤结构，具有抗电磁干扰强、绝缘简单、动态范围大、体积小等优点，能够准确地测量交流和直流电流，测量范围从1a至兆安，传感光纤也可以方便地进行柔性绕制。但由于光纤电流传感器的光路和处理电路较为复杂，一直难以实现小型化，目前仅在超/特高压电网、冶金和核物理等领域的固定式测量中得到应用。因此，迫切需要开发基于小型化光纤电流传感器的手持光纤电流测量仪，在各类工业电气测量中将具有广阔的应用空间。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种手持光纤电流测量仪。

2、本实用新型的一种手持光纤电流测量仪的技术方案如下：

3、包括手持式壳体、反射镜、传感光纤、光纤波片、传输光纤和全光纤电流互感器的信号处理模块和光路模块；

4、所述信号处理模块、所述光路模块、所述光纤波片、所述传输光纤均位于所述手持式壳体内；

5、所述传感光纤的两端分别连接所述光纤波片和所述反射镜，所述光纤波片的另一端连接所述传输光纤，所述传输光纤连接所述光路模块，光纤波片和反射镜靠近设置；

6、所述传感光纤的设置所述反射镜的一端可插接式地连接在所述手持式壳体上；

7、所述传感光纤延伸至所述手持式壳体外，以套在待测部件的预设位置处。

8、本实用新型的一种手持光纤电流测量仪的有益效果如下：

9、具有绝缘性能好、体积小、重量轻、测量范围大、动态特性好、全数字化、可同时测量交、直流信号等一系列优点，由于可以形成闭环回路避免背景磁场的干扰，具有很好的便携性，并且能够实现铝电解槽阴极电流的测量，以便于对铝电解槽进行状态检测和故障诊断。

10、在上述技术方案的基础上，本实用新型的一种手持光纤电流测量仪还可以做如下改进。

11、进一步，还包括防护结构，所述防护结构包覆在所述反射镜、所述传感光纤和所述光纤波片上。

12、进一步，所述防护结构包括光纤保护管、隔热防护层和抗拉防护管，所述光纤保护管、所述隔热防护层和所述抗拉防护管依次层叠包覆在所述反射镜、所述传感光纤和所述光纤波片上。

13、进一步，还包括控制模块，所述手持式壳体上设有显示屏；

14、所述信号处理模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至所述控制模块；

15、所述控制模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至显示屏进行显示。

16、进一步，所述控制模块还用于：对所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值以及当前时刻之前的预设时间段内接收到的电流值进行傅里叶变换，得到所述当前时刻的电流值的交流分量、直流分量和交流频率，并发送至所述显示屏进行显示。

17、进一步，还包括模拟输出模块，所述模拟输出模块设置在所述手持式壳体内；所述信号处理模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至所述模拟输出模块，所述模拟输出模块对所述当前时刻的电流值进行d/a转换后，以模拟电压的方式输出。

18、进一步，还包括无线通信模块，所述无线通信模块设置在所述手持式壳体内；所述信号处理模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值进行无线发送。

19、进一步，所述无线通信模块包括wifi模块、nb-iot模块和蓝牙模块中的至少一种。

20、进一步，还包括电池模块，所述电池模块设置在所述手持式壳体内，所述电池模块用于向所述信号处理模块、所述光路模块、所述控制模块和所述显示屏进行供电。

21、进一步，还包括温度传感器，所述温度传感器采集温度并发送至显示屏进行显示。

技术特征：

1.一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，包括手持式壳体、反射镜、传感光纤、光纤波片、传输光纤和全光纤电流互感器的信号处理模块和光路模块；

2.根据权利要求1所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括防护结构，所述防护结构包覆在所述反射镜、所述传感光纤和所述光纤波片上。

3.根据权利要求2所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，所述防护结构包括光纤保护管、隔热防护层和抗拉防护管，所述光纤保护管、所述隔热防护层和所述抗拉防护管依次层叠包覆在所述反射镜、所述传感光纤和所述光纤波片上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括控制模块，所述手持式壳体上设有显示屏；

5.根据权利要求4所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括模拟输出模块，所述模拟输出模块设置在所述手持式壳体内；所述信号处理模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至所述模拟输出模块，所述模拟输出模块对所述当前时刻的电流值进行d/a转换后，以模拟电压的方式输出。

6.根据权利要求4所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块设置在所述手持式壳体内；所述信号处理模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值发送至所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述待测部件的预设位置处的当前时刻的电流值进行无线发送。

7.根据权利要求6所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，所述无线通信模块包括wifi模块、nb-iot模块和蓝牙模块中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括电池模块，所述电池模块设置在所述手持式壳体内，所述电池模块用于向所述信号处理模块、所述光路模块、所述控制模块和所述显示屏进行供电。

9.根据权利要求1至3任一项所述的一种手持光纤电流测量仪，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器采集温度并发送至显示屏进行显示。

技术总结
本技术涉及电流测量技术领域，尤其涉及一种手持光纤电流测量仪，包括手持式壳体、反射镜、传感光纤、光纤波片、传输光纤和全光纤电流互感器的信号处理模块和光路模块；信号处理模块、光路模块、光纤波片、传输光纤均位于手持式壳体内；传感光纤的两端分别连接光纤波片和反射镜，光纤波片的另一端连接传输光纤，传输光纤连接光路模块；传感光纤的设置反射镜的一端可插接式地连接在手持式壳体上；传感光纤延伸至手持式壳体外，以套在待测部件的预设位置处。具有绝缘性能好、体积小、重量轻、测量范围大、动态特性好、全数字化、可同时测量交、直流信号等一系列优点，且具有很好的便携性。

技术研发人员：刘博阳,雷军,杨全利,常晓月,廉幸刚,李建光,肖浩,刘东伟,刘烨,韩艳强
受保护的技术使用者：北京世维通光智能科技有限公司
技术研发日：20230331
技术公布日：2024/1/12