一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构的制作方法

本发明涉及电路互感器，具体是指一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构。

背景技术：

1、脉冲大电流是变化很快的单次暂态量，电流可大至上千安，脉冲宽度为微秒到毫秒级。基于脉冲大电流的暂态特性，可以采用罗氏线圈将脉冲大电流信号转换为低电压信号。罗氏线圈与被测电路没有电气连接，可以方便地实现对高压回路的隔离测量，且具有使用频率和测量范围较宽、稳定性强、安全可靠、设计和制作较为灵活方便的特点。因此，基于罗氏线圈的电子式电流互感器具有动态响应范围大、频率响应宽、抗电磁干扰性能强、体积小等传统电流互感器所不具有的诸多优点，并得到了广泛应用。

2、罗氏线圈是空芯绕制，不存在磁饱和的问题，理论上罗氏线圈具有很好的线性度。如现有技术(申请号:cn202010022824.4)一种开合式罗氏线圈和电流互感器，其中，开合式罗氏线圈包括线圈骨架，线圈骨架为环形且包括至少一个气隙开口，以及线圈，线圈为环绕线圈骨架设置的螺绕线圈，临近气隙开口的线圈密度大于远离气隙开口的线圈密度。

3、罗氏线圈的优点是不饱和，但是缺点也很明显，由于其没有铁心，那么其在对于小电流范围0.1-1a左右测量时，其二次电流输出的信号很小，甚至没有，本发明是采用带磁芯的罗氏线圈来解决罗氏线圈的低端信号问题。其次，利用磁芯来提高输出信号不可避免的会产生饱和，本发明就是增加气隙来提高线圈的饱和能力同时解决输出端信号弱的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，包括罗氏线圈结构，罗氏线圈结构内设有绕组、软磁材料；

3、绕组，其为漆包线定直径缠绕并且漆包线内圈形成供软磁材料穿入的内腔，漆包线缠绕若干圈形成环状的绕组，其缠绕的漆包线两端分别为第一连接端、第二连接端；

4、软磁材料，软磁材料为柔性圆柱状磁体，软磁材料穿入绕组内的内腔中，所述软磁材料为非闭合式结构，软磁材料的开口处为磁芯气隙；

5、量程选择结构，所述量程选择结构具有串联连接的多个电阻，并且串联电阻的起始端与第一连接端连接，串联电阻的尾端以及相邻两个电阻之间均引出设有选择连接端，所述第二连接端可选择的与各个选择连接端相连接实现负载电阻的阻值变化；

6、测量输出电路，所述测量输出电路具有积分处理电路，积分处理电路的两个输入端分别连接至第一连接端、第二连接端。

7、进一步的，所述罗氏线圈结构呈串联设置有两个，两个所述罗氏线圈结构相互重叠并且同心设置，两个罗氏线圈结构的磁芯气隙按照朝向相反状结构互补设置。

8、进一步的，增加所述磁芯气隙的间距提高罗氏线圈结构的磁饱和能力。

9、进一步的，所述软磁材料为软磁坡莫合金。

10、进一步的，所述软磁材料直径为1.3mm。

11、进一步的，所述磁芯气隙距离为10mm。

12、进一步的，所述串联电阻设有三个，并且三个电阻的阻值根据逐渐远离第一连接端排序依次为：1ω、10kω、1mω。

13、进一步的，所述罗氏线圈结构还包括绕组外部包裹设置的绝缘皮，所述绕组与软磁材料之间设置的绝缘皮。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明利用软磁材料作为内芯来提升罗氏线圈的输出信号，并且采用多量程选择的方式来解决饱和的问题。

15、2、本发明通过分析罗氏线圈的误差机理，提出了互补开合式罗氏线圈结构的误差补偿方法，弥补了磁芯气隙漏磁的问题。

16、3、利用多量程的适应性调整，可以使对电流测量时，使罗氏线圈结构保持在b-h曲线的线性范围内进行电流测量，保证测量的精确度。

技术特征：

1.一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，包括罗氏线圈结构(1)，罗氏线圈结构(1)内设有绕组(2)、软磁材料(3)；

2.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述罗氏线圈结构(1)呈串联设置有两个，两个所述罗氏线圈结构(1)相互重叠并且同心设置，两个罗氏线圈结构(1)的磁芯气隙(6)按照朝向相反状结构互补设置。

3.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，增加所述磁芯气隙(6)的间距提高罗氏线圈结构(1)的磁饱和能力。

4.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述软磁材料(3)为软磁坡莫合金。

5.根据权利要求4所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述软磁材料(3)直径为1.3mm。

6.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述磁芯气隙(6)距离为10mm。

7.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述串联电阻(7)设有三个，并且三个电阻的阻值根据逐渐远离第一连接端(4)排序依次为：1ω、10kω、1mω。

8.根据权利要求1所述的一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，其特征在于，所述罗氏线圈结构(1)还包括绕组(2)外部包裹设置的绝缘皮(10)，所述绕组(2)与软磁材料(3)之间设置的绝缘皮(10)。

技术总结
本发明公开了一种输入电流宽范围且准确度高的开合式互感器结构，包括绕组，其缠绕的漆包线两端分别为第一连接端、第二连接端；软磁材料为非闭合式结构，软磁材料的开口处为磁芯气隙；量程选择结构具有串联连接的多个电阻，并且串联电阻的起始端与第一连接端连接，串联电阻的尾端以及相邻两个电阻之间均引出设有选择连接端，所述第二连接端可选择的与各个选择连接端相连接实现负载电阻的阻值变化。本发明利用软磁材料作为内芯来提升罗氏线圈的输出信号，并且采用多量程选择的方式来解决饱和的问题。本发明通过分析罗氏线圈的误差机理，提出了互补开合式罗氏线圈结构的误差补偿方法，弥补了磁芯气隙漏磁的问题。

技术研发人员：蒋大维
受保护的技术使用者：江阴市星火电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16