发明名称 摺式导电条电流感测器
摘要
申请公布号 TW107272 申请公布日期 1989.01.11
申请号 TW076106960 申请日期 1987.11.18
申请人 奇异电器公司 发明人 唐诺.法兰克.布洛克
分类号 G01R31/02 主分类号 G01R31/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1﹒一种用以测量电流之电流感测器,包含:具有第一全面平表面之第一导体条;具有配置成与第一全面平表面平行之第二全面平表面之第二导体条;在第一及第二全面平表面间之一预定间隙;用以连接第一及第二导体条之邻接第一端之装置;用以馈送电流至第一导体条之第二端之装置;用以接受来自第二导体条第二端之电流之装置;通常定心于第一导体条及具有大致垂直于第一全面平表面之第一轴线之第一孔;通常定心于第二导体条及具有大致垂直于第二全面平表面之第二轴线之第二孔;该第一及第二轴线系同在一直线上;在该第一孔中之第一及第二线圈;在该第二孔中之第三及第四线圈;用以相互连接第一,第二,第三及第四线圈之装置,以响应于第一及第二导体中电流在第一及第二孔中所引发之磁场而产生一输出信号;第一及第二线圈系绕制为使第一孔内各磁场所产生之电压相加以及抵消来自第一孔外部之磁场所产生之电压;第三及第四线圈系绕制为使第二孔内各磁场所产生之电压相加以及抵消来自第二孔外部之磁场所产生之电压;第一及第三线圈系绕制为使第一孔及第二孔内各磁场所产生之电压相加及抵消来自第一孔及第二孔外部之磁场所产生之电压;以及第二及第四线圈系绕制为使第一孔及第二孔各磁场所产生之电压相加,及抵消来自第一及第二孔外部之磁场所产生之电压,因而达成来自第一及第二孔外部磁场之实质上免除。2﹒根据上述申请专利范围第1项之电流感测器,复包含:具有磁性材料之心子之第一,第二,第三及第四线圈;至少一反馈线圈;将电流馈送通过至少一反馈线圈之装置;及该定流具有有效消除加于该磁性材料之净磁场之幅度及指向,因而实质上为零之磁通保持于该磁性材料内。3﹒根据上述申请专利范围第2项之电流感测器,复包含反应于该反馈电流之一运算放大器,用以产生具有与该反馈电流成正比之幅度及实质上等于该反馈电流相位之一相位之输出电压。4﹒根据上述申请专利范围第2项之电流感测器,其中用以馈送电流之装置包括:一运算放大器;用以馈送该输出信号至该运算放大器之第一及第二输入端之装置;及用以馈送该运算放大器之输出通过至少一反馈线圈之装置。5﹒根据上述申请专利范围第3项之电流感测器,其中:至少一反馈线圈包括具有第一及第二匝数之至少第一及第二部份;该第一及第二匝数系不同,及用以有选择地运用上述至少第一及第二部份之一之装置,因而输出电压之比例系依据第一及第二匝数。6﹒根据上述申请专利范围第5项之电流感测器,其中用于选择性运用之装置包括一开关。7﹒根据上述申请专利范围第5项之电流感测器,其中,用以馈送运算放大器之输出之装置包括:具有第一输入连接至至少一反馈线圈之一输出放大器;连接于该输出放大器之输入及输出简之一反馈元件,及用以连接一基准电压至该输出放大器之第二输入端之装置,因而该输出放大器能有效产生与电流成正比之输出电压。8﹒一电流感测器之线圈总成,包含:第一及第二同在一直线上之绕组;该第一及第二同在一直线上之绕组可接成串联及具有对大致相等地加于其上之磁场所产生之电压可有效抵消之绕向,第三及第四同在一直线上之绕组;该第三及第四同在一直线上之绕组可接成串联及对相等地加于其上之磁场所产生之电压可有效抵消之绕向;用以将第一及第二同在一直线上绕组之轴线置子与第三及第四同在一直线上绕组之轴线置于平行之装置,使第一与第三绕组互相邻接及第二与第四绕组互相邻接;第一,第二,第三及第四绕组乃可串联连接。第一及第三绕组具有对大致相等地加于其上之磁场所产生电压予以有效抵消之一绕向;第二及第四绕组具有对大致相等地加于其上之磁场所产生电压予以有效抵消之一绕向。9﹒根据上述申请专利范围第8项之电流感测器,其中用以配置之装置包括:在第一及第二同在一直线之绕组上之至少第一及第二间隔物;在第三及第四同在一直线之绕组上之至少第三及第四间隔物;在第一及第三间隔物上之第一及第三相互接触表面;及在第二及第四间隔物上之第二及第四相互接触表面,因而上述第一与第二及第三与第四同在直线上之绕组之轴线系保持于一预定之关系。10﹒根据上述申请专利范围第9项之线圈总成,其中该线圈总成另包含:一管;该管具有与其同轴线之一圆形开口;上述至少第一,第二,第三及第四间隔物具有适置装入该圆形开口之一外表面,因而该线圈总成可装配一个单位。11﹒一种用以测量电流之方法,包括:形成一摺叠条,此摺叠条包括具有第一全面平表面之第一导体条;将具有第二全面平表面之第二导体条置于与该第一全面平表面平行之位置;使该第一及第二全面平表面相隔一预定之距离;连接第一及第二导体条之相邻第一端接受来自第二导体条第二端之电流;形成通常定心于第一导体条及具有大致垂直于第一全面平表面之第一轴线之第一孔;形成通常定心于第二导体条及具有大致垂直于第二全面平表面之第二轴线之第二孔;该第一及第二轴线系同在一直线上;将第一及第二线圈置于第一孔内;将第三及第四线圈置于第二孔内;互相连接第一,第二,第三及第四线圈,以响应于第一及第二导体条中电流在第一及第二孔内所造成之磁场而产生一输出信号;将第一及第二线圈绕制为使第一孔内各磁场所产主之电压相加及抵消来自第一孔外部之磁场所产生之电压;将第三及第四线圈绕制为使第二孔内各磁场所产生之电压相加及抵消来自第二孔外部之磁场所产生之电压;将第一及第三线圈绕制为使第一及第二孔内磁场所产生之电压相加而抵消来自第一及第二孔外部之磁场所产生之电压;将第二及第四线圈绕制为使第一及第二孔内磁场所产生之电压相加而抵消来自第一及第二孔外部之磁场所产生之电压,因而达成来自第一及第二孔外部之磁场之实质上消除。图示简单说明图1为显示先前技艺之电流感测器之一电能计之简化设计图。图2为一导体条之透视图,将参照该导体条说明本发明之操作原理者。图3为沿图2中III─II线所取之一横断面。图4为对应于图3之一横断面,唯包括二个导体条及两对感测绕组。图5为根据本发明具体实例中一摺叠条电流感测器之透视图。图6为图5之一线圈总成之透视图。图7为根据本发明具体实例之一电流测量系统之设计图。图8为根据本发明具体实例之一双范图电流测量系统之简化设计图。
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