專利名稱：測量電流的檢測器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量電流的檢測器電路，該電路包括主電流互感器和兩個(gè)基本相同的輔助電流互感器，這里的主電流在所述主電流互感器中引起磁動勢，所述磁動勢被補(bǔ)償電流引起的磁動勢抵消，與此同時(shí)，兩個(gè)輔助電流互感器借助調(diào)制信號以反相被磁化，這里的電路包括為補(bǔ)償電流產(chǎn)生調(diào)整信號的同步整流器。
背景技術(shù)：
丹麥專利No.149238公開一種零通量電流互感器，為粒子加速器中的電磁鐵測量電流。因?yàn)樯婕胺浅８叩碾娏髦担磾?shù)百安培，所以有利地把主電流轉(zhuǎn)換為易于處理的較弱測量電流，然后使之通過測量電阻器。結(jié)果是，在測量電阻器上的電壓降，是主電流的測量表示值。
已知的零通量電流互感器，是用二次諧波磁調(diào)制器與磁積分器組合形成的。在原理上，磁積分器包括鐵磁材料的環(huán)形鐵芯，所述環(huán)形鐵芯設(shè)有主繞組、副繞組、和感測繞組。感測繞組與驅(qū)動副繞組電流通過測量電阻器的放大器入口端通信。因此，環(huán)形鐵芯中的交變磁通在感測繞組中引起電壓，該電壓影響放大器的方式是，所述放大器產(chǎn)生抵消主電流引起的通量變化的補(bǔ)償電流。結(jié)果，流過主繞組的電流產(chǎn)生的磁動勢，被通過副繞組的電流產(chǎn)生的磁動勢，以主繞組的電流值與副繞組的電流值之間存在特定關(guān)系的方式均衡。
但是，磁積分器不能處理DC和非常低的頻率，為此需要一種分離電路實(shí)施該功能。這種電路由磁調(diào)制器形成，磁調(diào)制器包括兩個(gè)相同地卷繞的環(huán)形鐵芯和驅(qū)動器電路。環(huán)形鐵芯被驅(qū)動進(jìn)入飽和，并在均衡零通量的平衡點(diǎn)上，電流曲線相對于零是對稱的。結(jié)果，均衡諧波的含量為零。因此，能夠或者借助窗口比較器/Schmitt觸發(fā)器，使用直接、對稱的檢測，或者使用二次諧波檢測器，該二次諧波檢測器，使用給出調(diào)制信號倍頻的電流信號的同步整流。在兩種情形中，獲得的輸出信號，在主和副安培繞組數(shù)之間的平衡點(diǎn)上是零。安培繞組數(shù)中的不平衡，導(dǎo)致振幅和極性依賴于所述不平衡度和極性的電壓。一個(gè)鐵芯足夠用于實(shí)現(xiàn)后一種檢測器的功能，但為了防止補(bǔ)償電流抑制檢測和為了防止調(diào)制信號與磁積分器在磁耦合時(shí)發(fā)生干擾，需要兩個(gè)反相的鐵芯。
此外，丹麥專利申請No.PA 2003 01752，公開一種上述類型的檢測器電路。但是，其中說明的電路相對地復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一種測量相對強(qiáng)電流的電路，它要比以前已知的更簡單。
按照本發(fā)明，一種上述類型的檢測器電路的特征在于，用補(bǔ)償電流測量圍繞主互感器和輔助互感器的公共繞組中的電流，與此同時(shí)，使用輔助互感器之間可能的誤差信號，調(diào)整補(bǔ)償電流，提供自動地試圖建立平衡的負(fù)反饋環(huán)路。
此外，按照本發(fā)明，該誤差信號可以是互感器之間可能的電壓差。
按照特別優(yōu)良的實(shí)施例，主電流互感器緊靠輔助互感器放置，以便能包圍輔助互感器。


下面參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明，附圖有圖1畫出按照本發(fā)明的測量相對強(qiáng)電流的檢測器電路，圖2畫出檢測器電路一個(gè)具體的實(shí)施例，該電路沒有畫出補(bǔ)償繞組和AC拾波繞組，和圖3畫出有補(bǔ)償繞組和AC拾波繞組的檢測器電路。
具體實(shí)施例方式
圖1和2中所示測量相對強(qiáng)電流的檢測器電路，包括環(huán)形形狀的主互感器1和兩個(gè)基本相同的環(huán)形形狀的輔助電流互感器2、3，該主互感器1包圍主電流在其中流動的導(dǎo)體，該兩個(gè)輔助電流互感器2、3也包圍主電流I1在其中流動的導(dǎo)體。三個(gè)環(huán)形形狀互感器鐵芯以補(bǔ)償繞組L3卷繞。這樣，流過三個(gè)環(huán)形形狀鐵芯1、2、3的主電流I1，使補(bǔ)償電流i1在補(bǔ)償繞組L3中流動，所述補(bǔ)償電流i1試圖抵消主電流I1引起的磁動勢。與此同時(shí)，借助從平衡驅(qū)動發(fā)出的調(diào)制信號，使兩個(gè)輔助互感器2、3反相磁化，該調(diào)制信號例如以方波信號形式，頻率f例如為10kHz，它是通過降低有兩倍頻率2f的信號而出現(xiàn)的。該調(diào)制信號被輔助互感器之一的輔助互感器3，直接引向繞組L2，并被倒相送至輔助互感器2的繞組L1，這樣使兩個(gè)互感器2、3以反相被調(diào)制。鐵芯2、3被驅(qū)動進(jìn)入飽和，并在平衡點(diǎn)上，信號曲線相對于零是對稱的。結(jié)果，均衡諧波的含量為零。因此，能夠借助二次諧波檢測器，使用直接、對稱的檢測，該二次諧波檢測器，使用給出調(diào)制信號f倍頻2f的信號的同步整流。在不平衡的情形中，以信號電壓的形狀產(chǎn)生誤差信號，它的振幅和極性依賴于不平衡的大小和極性。借助反饋環(huán)路，能夠用后者的信號電壓，調(diào)整補(bǔ)償電流I1。此外，檢測器電路裝備了圍繞所有三個(gè)鐵芯1、2、3卷繞的AC拾波繞組L5。因?yàn)樗鼑@鐵芯1卷繞，所以它能檢測頻率超過1Hz的AC電流并借助有負(fù)反饋的附加電路，對此進(jìn)行補(bǔ)償。繞組L5還包圍鐵芯2和3的事實(shí)，借助負(fù)反饋，進(jìn)一步導(dǎo)致對鐵芯1和2之間可能的差的一些補(bǔ)償。雖然如此，但在一定程度上，補(bǔ)償鐵芯1和2之間可能的差，是為了它們應(yīng)盡可能地均衡，因?yàn)榭赡艿牟羁梢詫?dǎo)致測量結(jié)果中和要測量的主電流中的噪聲。
從物理上說，鐵芯1放置在鐵芯2和3的附近，且鐵芯1能夠可供選擇地包圍鐵芯2和鐵芯3。
此外，檢測器電路包括一個(gè)或多個(gè)電容器，以便補(bǔ)償可能的DC不平衡。
權(quán)利要求
1.一種測量電流的檢測器電路，包括主電流互感器(1)和兩個(gè)基本相同的輔助電流互感器(2、3)，這里的主電流(I1)在所述主電流互感器(1)中引起磁動勢，所述磁動勢被補(bǔ)償電流(i1)引起的磁動勢抵消，與此同時(shí)，兩個(gè)輔助電流互感器(2、3)憑借調(diào)制信號以反相被磁化，這里的電路包括為補(bǔ)償電流(i1)產(chǎn)生調(diào)整信號的同步整流器，該檢測器電路的特征在于補(bǔ)償電流被用于測量圍繞主互感器以及輔助互感器(2、3)的公共繞組(L3)中的電流，與此同時(shí)，使用輔助互感器之間的可能的誤差信號，調(diào)整補(bǔ)償電流(i1)，提供自動地試圖建立平衡的負(fù)反饋環(huán)路。
2.按照權(quán)利要求1的檢測器電路，其特征在于，該誤差信號是輔助互感器(2、3)之間可能的電壓差。
3.按照權(quán)利要求1或2的檢測器電路，其特征在于，該主電流互感器(1)緊靠輔助互感器(2、3)放置。
4.按照權(quán)利要求3的檢測器電路，其特征在于，該主電流互感器(1)的放置，要圍繞輔助互感器(2、3)。
5.按照前面權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的檢測器電路，其特征在于，它包括一個(gè)或多個(gè)電容器，以便補(bǔ)償可能的DC不平衡。
6.按照權(quán)利要求1的檢測器電路，其特征在于，該調(diào)制信號從平衡驅(qū)動器發(fā)出。
7.按照前面權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的檢測器電路，其特征在于檢測交變電壓的附加繞組(L5)，該附加繞組借助負(fù)反饋環(huán)路，能夠補(bǔ)償這種交變電壓。
全文摘要
一種測量相對強(qiáng)電流的檢測器電路，包括主電流互感器(1)和兩個(gè)基本相同的輔助電流互感器(2、3)，這里的主電流(I
文檔編號G01R15/14GK101052883SQ200580037646
公開日2007年10月10日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者安德烈亞斯·馬克森 申請人:旦菲斯克公司